擴底抗拔樁承載力計算

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1、擴底抗拔樁抗拔承載力計算丁浩珉摘要：隨著我國城市化進程的迅速發(fā)展，地下結構的建設呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的勢頭。地下結構的抗浮問題日益受到國內外學者的重視。抗拔樁是當前應用的最為廣泛的抗浮基礎類型。然而抗拔樁的理論研究遠遠落后于工程實踐。本文對擴底抗拔樁進行概述，并分析其破壞形態(tài)及作用機理。最后總結一些擴底抗拔樁承載力計算方法。關鍵詞：擴底抗拔樁承載力計算破壞機理CalculationoftheUp-liftResistanceBearingCapacityofBoredCast-in-placePilewithEnlargedBottomAbs

2、tract：Withthedevelopmentofmunicipalengineering，lotsofundergroundstructuresarebuilt.Moreandmoreresearchersareawareoftheimportanceofresistingtheupliftload.Tensionpilesarewidelyusedtoresisttheupliftload,buttheoriesabouttensionpilesarefarbehindofengineeringpractice.Thispape

3、rgiveanoverviewoftensionpileswithenlargebottom,andanalyzethefailuremodesandresistingmechanism.Finally,thepaperwillsummarizesomeofthecalculationoftheup-liftresistancebearingcapacityofboredcast-in-placepilewithenlargedbottom.Keywords:tensionpileswithenlargebottomcalculati

4、onofbearingcapacityfailturemode1引言近年來，隨著城市建設的高速發(fā)展，城市建設用地越來越少，地下空間的開發(fā)和利用成為發(fā)展的必然趨勢。大量帶有地下車庫的高程建筑，以及地下管廊，下沉式廣場的興建，使地下結構抗浮問題變得非常突出。目前，擴底抗拔樁因其單樁抗拔承載力大，質量易于保證，施工速度快，無噪音，無振動，在保證一定抗拔力的情況下，可縮短樁長，減少樁數(shù)，避免穿過某些復雜的地層，改善施工條件，省工省料省時，節(jié)約投資等特點，在工程中經(jīng)常用來解決抗浮問題。但擴底樁的設計，試驗資料甚少，擴底抗拔樁的理論尚未完善。一般

5、在設計抗拔樁時，通常是參照規(guī)范規(guī)定的抗壓樁的側摩阻力，再乘以單一的經(jīng)驗折減系數(shù)，以此作為抗拔樁的側摩阻力，再乘以單一的經(jīng)驗折減系數(shù)，以此作為抗拔樁的側摩阻力來計算其抗拔力。擴底抗拔樁由于在樁底形成擴大頭，增大樁端承載面積，從而提高單樁抗拔承載力，如何合理考慮樁底抗拔力成為設計計算的難點。本文對于各種擴底抗拔樁承載力計算方法進行總結，同同時對比等截面抗拔樁分析擴底抗拔樁的受力特點和擴底抗拔樁的受力機理，從而對擴底抗拔樁有個深入的認識。2擴底樁概述擴底樁作為抗拔樁，其最大的優(yōu)點是：可以用增加不多的材料來獲取增加樁基抗拔承載力的效果。隨著擴

6、孔技術的不斷發(fā)展，擴底樁的應用越來越廣泛，設計理論也隨之發(fā)展。通常，樁基承載力中的樁側摩阻力部分隨著上拔荷載的增加開始也逐漸增大，但是一般在樁—土界面上相對位移達到4—10mm時，相應的側壁摩阻力就會達到其峰值，其后將逐漸下降。但擴底樁與等截面樁不同。在基礎上拔的過程中，擴大頭上移擠壓土體，土對它的反作用力（即上拔阻力）一般也是隨著上拔位移的增加而增大的。并且，即使當樁側摩阻力已達到其峰值后，擴大頭的抗拔阻力還要繼續(xù)增長，直到樁上拔位移量達到相當大時（有時可達數(shù)百毫米），才可能因土體整體拉裂破壞或向上滑移而失去穩(wěn)定。因此，擴大頭抗拔阻

7、力所擔負的總上拔荷載中的百分比也是隨著上拔位移量而逐漸增加的。樁接近破壞荷載時，擴大阻力往往是決定因數(shù)。對于這一點，也可從國內外機擴樁，夯擴樁以及人工掏孔擴底樁的無數(shù)實踐經(jīng)驗得到證明。1972年在國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）上法國馬爾丹曾舉出一例：某工地短粗鉆孔灌注樁（長4.0m，直徑850mm）僅在其底端500mm的范圍內用機擴的方法將底徑增至1300mm，相當于將底端半徑增大225mm，而土內樁的抗拔承載力卻凈增了200t左右，即增加了50%以上。樁的混凝土用量僅增加了0.53t。美國唐斯（Downs）等人根據(jù)長期實踐經(jīng)驗和現(xiàn)場真

8、型試驗結果分析知：帶擴大頭的圓柱形樁，其抗拔阻力隨擴頭直徑的增加而迅速提高。而且在相當大的上拔變?yōu)樽兓葍龋习巫枇呻S上拔位移量持續(xù)不斷地同步增長，呈現(xiàn)所謂的抗拔“有后勁”的現(xiàn)象。在桿塔基礎設計中普通建議采用擴頭鉆孔