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摘要:针对嵌岩桩这一特殊的桩基型式,基于现场载荷试验对其承载模式进行了研究,对嵌岩桩侧阻力和端阻力随桩顶荷载变化规律进行了总结。
关键词:嵌岩桩;载荷试验;承载力
Abstract: Bearing capacity of socket pile was studied based on field load test, change law of side resistance and end resistance was also analysised.
Keywords: socket pile; load test; bearing capacity
中图分类号:F253.3
引言:随着我国工业和民用建设的发展,对地基承载要求越来越高,大量的工程需要采用桩基础[1]~[3],部分工程对单桩承载力要求极高,根据实际工程地质条件,很多地区采用嵌岩桩[4][5]这种桩基,嵌岩桩是一种特殊的桩基,其上部为土层,下部为基岩,单桩承载力较大,承载力发挥规律较为复杂,本文结合具体工程案例对嵌岩桩在承载力发挥规律进行分析。
一、工程概况
某项目采用嵌岩桩,设计桩间距为6.00m×6.00m,桩体直径0.90m,桩身材料为C30混凝土,进行载荷试验的测试桩桩长23.50m,钢筋笼主筋上共焊接6对应力计。桩周岩土层情况与应力计埋设如图1所示,岩土层主要物理力学性质指标见表1。
表1 岩土层主要物理力学性质统计表
图1 桩周土层情况与应变片埋设位置图
依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106--2003)和《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94),采用慢速维持荷载法进行试验。桩顶总共施加荷载11400KN,分为13级进行加载,其中第一级加载量为1760KN,以后每级为880KN;分为7级进行卸载,每级卸载1760KN。
二、试验成果分析
根据试验结果,分别对桩体侧阻力和端阻力进行分析和对比。
1.侧阻力分析
首先分析桩身侧阻力发挥过程,根据试验成果绘制桩身侧阻力在桩顶荷载下的变化曲线,由于0-21m为土层,而21-23m为岩层,因此分别对其进行讨论,土层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线见图2,土层与岩层桩身侧阻力对比见图3。对比显示土层侧阻力一直小于岩层侧阻力。
图2 土层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线图3 岩层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线
2.端阻力分析
本次试验桩顶最大沉降量为9.00mm,对应由桩端沉降量为0.62mm,可见大部分桩顶沉降是由于桩身压缩产生,本次试验中桩顶荷载为11440KN时桩端阻力为5842KN,可见岩层只需很小的变形便能发挥出较高的承载能力。
3.端阻力与侧阻力对比分析
桩顶各级荷载下端阻力与侧阻力对比见图4,有图4可见,端阻力与侧阻力发挥程度与桩顶荷载有关,可以分为三个阶段。
第一阶段:桩顶荷载由0KN加载至4400KN,侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加,侧阻力所占比重较大,侧阻力增加趋势比端阻力大;
第二阶段:桩顶荷载由4400KN加载至10560KN,侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加,侧阻力所占比重依然较大,但侧阻力增加趋势比端阻力小;
第三阶段:桩顶荷载由10560KN加载至11440KN,侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加,端阻力所占比重已经超过侧阻力,并且端侧阻力增加趋势比端阻力大。
上述过程说明桩顶荷载到达一定值后嵌岩桩端阻力才能充分发挥。
图4 端阻力与侧阻力对比
三、小结
通过现场载荷试驗对嵌岩桩承载发挥模式进行了分析,对嵌岩桩承载力发挥规律进行了总结,得到了以下结论:
1. 岩层侧阻力始终大于土层侧阻力;
2. 嵌岩桩只需很小的变形便能发挥较大的承载力;
3. 嵌岩桩承载力发挥过程可划分为三个阶段。
参考文献:
[1]周景星,等.基础工程(第二版).[M] .北京:清华大学出版社出版,2010
[2]袁聚云,等.基础工程设计原理[M].北京:科学出版社,2005.
[3]顾晓鲁,等.地基基础(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
[4]《工程地质手册》编委会.工程地质手册(第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[5]龚维明,等.大直径深长嵌岩桩承载机理研究与应用.[M].北京:人民交通出版社,2010.
关键词:嵌岩桩;载荷试验;承载力
Abstract: Bearing capacity of socket pile was studied based on field load test, change law of side resistance and end resistance was also analysised.
Keywords: socket pile; load test; bearing capacity
中图分类号:F253.3
引言:随着我国工业和民用建设的发展,对地基承载要求越来越高,大量的工程需要采用桩基础[1]~[3],部分工程对单桩承载力要求极高,根据实际工程地质条件,很多地区采用嵌岩桩[4][5]这种桩基,嵌岩桩是一种特殊的桩基,其上部为土层,下部为基岩,单桩承载力较大,承载力发挥规律较为复杂,本文结合具体工程案例对嵌岩桩在承载力发挥规律进行分析。
一、工程概况
某项目采用嵌岩桩,设计桩间距为6.00m×6.00m,桩体直径0.90m,桩身材料为C30混凝土,进行载荷试验的测试桩桩长23.50m,钢筋笼主筋上共焊接6对应力计。桩周岩土层情况与应力计埋设如图1所示,岩土层主要物理力学性质指标见表1。
表1 岩土层主要物理力学性质统计表
图1 桩周土层情况与应变片埋设位置图
依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106--2003)和《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94),采用慢速维持荷载法进行试验。桩顶总共施加荷载11400KN,分为13级进行加载,其中第一级加载量为1760KN,以后每级为880KN;分为7级进行卸载,每级卸载1760KN。
二、试验成果分析
根据试验结果,分别对桩体侧阻力和端阻力进行分析和对比。
1.侧阻力分析
首先分析桩身侧阻力发挥过程,根据试验成果绘制桩身侧阻力在桩顶荷载下的变化曲线,由于0-21m为土层,而21-23m为岩层,因此分别对其进行讨论,土层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线见图2,土层与岩层桩身侧阻力对比见图3。对比显示土层侧阻力一直小于岩层侧阻力。
图2 土层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线图3 岩层桩身侧阻力-桩顶荷载曲线
2.端阻力分析
本次试验桩顶最大沉降量为9.00mm,对应由桩端沉降量为0.62mm,可见大部分桩顶沉降是由于桩身压缩产生,本次试验中桩顶荷载为11440KN时桩端阻力为5842KN,可见岩层只需很小的变形便能发挥出较高的承载能力。
3.端阻力与侧阻力对比分析
桩顶各级荷载下端阻力与侧阻力对比见图4,有图4可见,端阻力与侧阻力发挥程度与桩顶荷载有关,可以分为三个阶段。
第一阶段:桩顶荷载由0KN加载至4400KN,侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加,侧阻力所占比重较大,侧阻力增加趋势比端阻力大;
第二阶段:桩顶荷载由4400KN加载至10560KN,侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加,侧阻力所占比重依然较大,但侧阻力增加趋势比端阻力小;
第三阶段:桩顶荷载由10560KN加载至11440KN,侧阻力和端阻力都随桩顶荷载增加而增加,端阻力所占比重已经超过侧阻力,并且端侧阻力增加趋势比端阻力大。
上述过程说明桩顶荷载到达一定值后嵌岩桩端阻力才能充分发挥。
图4 端阻力与侧阻力对比
三、小结
通过现场载荷试驗对嵌岩桩承载发挥模式进行了分析,对嵌岩桩承载力发挥规律进行了总结,得到了以下结论:
1. 岩层侧阻力始终大于土层侧阻力;
2. 嵌岩桩只需很小的变形便能发挥较大的承载力;
3. 嵌岩桩承载力发挥过程可划分为三个阶段。
参考文献:
[1]周景星,等.基础工程(第二版).[M] .北京:清华大学出版社出版,2010
[2]袁聚云,等.基础工程设计原理[M].北京:科学出版社,2005.
[3]顾晓鲁,等.地基基础(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
[4]《工程地质手册》编委会.工程地质手册(第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[5]龚维明,等.大直径深长嵌岩桩承载机理研究与应用.[M].北京:人民交通出版社,2010.