上海软土地区钻孔灌注桩抗拔稳定性分析.docxVIP

上海软土地区钻孔灌注桩抗拔稳定性分析 1 静载体桩桩稳定性分析 随着城市地下空间的开发和使用，承受着越来越多的抗应力桩基本功能的桩基本工程的应用变得越来越重要。桩很容易安装，也很接近地面的边界。这种类型的投诉可以更好地把上部负载发送到地板上。对于抗拔桩承载力的确定, 单桩竖向抗拔试验是最直观、可靠的方法;在上海软土地区, 抗拔试验采用国内外惯用的维持荷载法, 并规定采用慢速维持荷载法。 虽然单桩竖向抗拔试验中能得到与承载能力相对应的上拔量, 但是必须指出, “慢速法”的加荷速率比建筑物建造过程中的施工加载速率要快很多, 慢速法试桩得到的使用荷载对应的桩顶拔量δ与建筑物桩基在长期荷载作用下的实际上拔量δ′是不一样的。国外有的静载试验采用24h或72h终极维持荷载法, 目的试图根据单桩竖向抗拔静载试验中的桩顶上拔量来分析计算建 (构) 筑物的后期上拔量。桩在长期抗拔荷载作用下的承载力与短期荷载作用下的承载力到底有多大区别, 此类实体试验很少。本文根据上海某工程扩底钻孔灌注桩的单桩、2根群桩和3根群桩和2根等截面钻孔灌注桩静载抗拔试验结果, 分析了上海软土地区扩底、等截面钻孔灌注桩在恒载作用下的抗拔稳定性。为上海软土地区的桩基工程设计和施工提供了具有参考意义的参数。 2 试验总结 2.1 试验桩基础设施及加载 该工程进行恒载试验的试桩共有两种型式:一为扩底钻孔灌注桩, 桩长37m、桩径600mm、扩底直径1150mm、扩底部分高1m;二为等截面钻孔灌注桩, 桩长57m、桩径700mm;砼强度等级均为C 30。A 41, A 21、A 22和A 31、A 32、A 33分别为单桩、2根群桩和3根群桩的静载抗拔试验桩, 其平面布置见图1;H 1和H 2为等截面试验桩, 表1列出了试验桩桩型及施工参数。群桩的中心间距3.89m, 为桩身直径的6.5倍, 为扩底直径的3.38倍。 该工程抗拔静载荷试验采用慢速维持荷载法。扩底试验桩荷载分级:在加载量小于3000kN时每级加载量为250kN, 第一级荷载为500kN, 3 000kN至3500kN每级加载量为125kN;等截面试验桩荷载分级:各级加载量按控制荷载的1/10 (370kN) 分级进行, 第一级荷载为加载量的2倍, 第七～十级荷载为加载量的0.5倍;当加至最大荷载后进行分级卸载, 每级卸载量为加载量的2倍。试验终止加载的条件为: (1) 在某级荷载作用下, 桩顶上拔量大于前一级荷载作用下上拔量的5倍, 即终止加载; (2) 在某级荷载作用下, 试桩的钢筋拉应力已超过规定数值, 考虑试验安全, 也停止加载; (3) 达到设计要求的最大荷载值且上拔位移量达到稳定; (4) 混凝土预制桩或灌注桩累计桩顶上拔量超过30mm。 2.2 主要物理力学指标 上海地处长江三角洲入海口东南前缘, 属三角洲冲击平原, 上海地区浅层土为第四纪沉积层, 地质年代较近, 土质相对较弱。该工程位于上海浦东新区, 按沉积年代、成因类型及物理力学性质的差异, 可划分为8个主要土层, 其中第 (5) 层根据土性及成因不同, 可划分为第 (5)1、 (5)2、 (5)3、 (5)4层, 根据土性不同第 (5)2层, 又可分为第 (5)2-1、 (5)2-2、 (5)2-3层三个次压层, 第 (5)4层可分为第 (5)4-1、 (5)4-2两个次压层;第 (7) 层可分为 (7)2、 (7)3二个压层。各土层的主要物理力学指标见表2。试验桩区域的典型地质剖面图见图2。 3 试验结果及分析 3.1 单桩抗拔试验 A 41为单桩竖向静载抗拔试验, 加载至1.5倍工作荷载1500kN时维持荷载48h, 最大加载量为3500kN;A 21、A 22为两桩同时抗拔试验, 试验过程中同步加载、两根桩的荷载始终保持相同, 加载至加载至1.5倍工作荷载1 500kN时维持荷载72h, 最大加载量为3500kN;A 31、A 32、A 33为三桩同时抗拔试验, 试验过程中同步加载、三根桩的荷载始终保持相同, 加载至加载至1.5倍工作荷载1500kN时维持荷载72h, 最大加载量为3500kN。 图3、图4及图5分别给出了A 41单桩抗拔试验, A 21、A 22两桩群桩抗拔试验和A 31、A 32、A 33三桩群桩抗拔试验的U-δ曲线;图6、图7及图8分别给出了各自在维持荷载时桩顶位移随时间变化曲线图。 3.2 单桩抗拔试验 H 1、H 2在进行单桩竖向静载抗拔试验时, 加载至1850kN时维持荷载24h、加载至荷载2775kN时维持荷载72h, 在维持荷载过程中每间隔30min测读一次桩顶上拔位移。 图9给出了H 1和H 2单桩抗拔试验的U-δ曲线;图10、图11、图12及图13分别给出了各自在维持荷载时桩顶位移随时间变化曲线图。