PDF《冯忠居大直径超长钻孔灌注桩承载性状_冯忠居》

60 mm 或S=(0 .

03 ~ 0. 06) D 式中: D 为桩端直径, 大桩径取低限, 小桩径取高限 . 其所对应的荷载为单桩承载力, 由此亦可确定该桩 的承载力大于

19 .

2 M N .

2 .

2 桩身轴力及桩端阻力发挥性状 由图

2 和图

3 曲线的分布规律可以看出 ,在各 级荷载作用下,随着桩的入土深度的增加 ,桩身的轴 力逐渐减小 ,说明桩在传递竖向荷载过程中,大部分 荷载转嫁给桩侧土体, 桩端承受的荷载很小,试桩显 示出摩擦桩的力学特性 . 在施加荷载过程中 ,当荷载较小时,荷载主要由 桩侧摩阻力承担, 荷载仅传至地面下某一深度处为

0 .随着荷载的增加,桩身荷载的

0 点位置沿桩埋深 而增加 ,当荷载超过

9 .

6 M N 后 ,桩端阻力才逐渐开 始发挥 ,在终止荷载 19.

2 MN 时 ,桩端阻力为

1 .

75 M N ,占总荷载的

9 .

1 %, 见表

1 .大直径超长桩的 荷载传递规律与文献[ 4] 的中长直径桩或短桩的试 验研究成果有着明显的差异 .

25 第1期冯忠居 ,等: 大直径超长钻孔灌注桩承载性状 图2桩的轴力分布 Fig.

2 Arrangem ent curves of axial force 表1各级荷载下桩端阻力 Tab.

1 Pile end resistance under different loads 荷载等级/M N

1 .

6、3 .

2、4 .

8、8 .

0、9 .

6 11 .

2 12 .

8 14 .

4 16 .

0 17 .

6 19 .

2 桩端荷载 /MN

0 0 .

44 0 .

88 1 .

14 1 .

28 1 .

62 1 .

75 端阻占各级 荷载百分比/ %

0 3 .

7 6 .

9 7 .

9 8 .

0 9 .

2 9 .

1 2 .

3 桩侧阻力发挥性状 图3桩端阻力分布曲线 Fig.

3 Arrangement curve of pile end resistance 图4桩侧阻力分布曲线 Fig.

4 A rrangement curves of side resistance 由图

4 可以看出, 由于桩侧土层工程性 质的不同, 导致各土层 桩侧阻力的分布规律 有较大差异 .桩侧阻 力总体发展趋势是随 着荷载的增加, 桩的竖 向沉降变形增加, 使桩 的侧 阻力 逐 渐增 大. 当桩的竖向沉降变形 增加至一定值后, 部分桩的侧阻力达极限值,但即使 施加在桩顶的荷载达 19.

2 MN , 桩在部分土层的侧 阻力仍未能充分发挥至极限值.桩侧

8 个土层的极 限摩阻力见表

2 .从表中可以看出, 部分土层的极 限侧阻力较现行规范提供的设计侧阻力值偏大, 特 别是细砂层更为明显.这主要是因成桩过程中桩身 穿过细砂层时出现塌孔后引起的扩径与细砂土层处 于不同深度及其密实状态的差异所致 . 表2桩侧土层极限侧摩阻力 Tab.

2 Limiting lateral resistance of side pile soil layers 土层 土名 测试极限摩阻力 /kPa 规范值 /kPa

1 细砂

90 .

82 20~

80 2 中砂

53 .

20 55~

90 3 卵石

77 .

09 ―

4 细砂

27 .

44 20~

80 5 粉质粘土

49 .

06 15~

95 6 细砂

84 .

31 20~

80 7 粉质粘土

27 .

55 15~

95 8 细砂

83 .

06 20~

80 3 结果对比 现行《 公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ

024 - 99)钻(挖) 孔灌注桩承载力的计算公式为 [ P] =

1 2 U ∑liτ i +λ m0 A [ σ

2 ] +k2 r2(h - 3) 式中: 各符号的含义见文献[ 5] . 设计中各土层的参数取值见表

3 , 由上式计算 该桩的容许承载力和极限承载力分别为

6 .

3 、12 .

5 M N ,而现场实测桩的容许承载力和极限承载力分 别大于 9.

5 、 19.

2 MN ,因此规范公式计算结果和试 验结果相差超过

50 %.这说明用现行规范公式 [ 5] 对超长灌注桩承载力进行计算, 其结果和实际相比 有较大差异 ,不适于计算大直径超长桩承载力. 表3各土层参数取值 Tab.