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1、DOI:10.13204/j.gyjz2001.01.024技術(shù)創(chuàng)新基樁有效樁長的確定方法舒翔黃雨(同濟大學(xué)地下建筑與工程系上海200092)摘要:給出了基樁有效樁長的定義,總結(jié)了確定基樁有效樁長的多種方法,可以為樁基和復(fù)合地基的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:基樁有效樁長確定方法DETERMININGMETHODFOREFFECTIVELENGTHOFFOUNDATIONPILEShuXiangHuangYu(DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversityShanghai200092)Ab
2、stract:Thedefinitionofeffectivelengthoffoundationpileisgivenandseveraldeterminingmethodsfortheeffectivelengtharesummarizedinthispaper.Itisusefulinthedesignoptimizationofpilefoundationandcompositefoundation.Keywords:foundationpileeffectivelengthdeterminingmethod在進行樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計時,確
3、定基樁的有效樁長是非常根據(jù)基樁有效樁長的定義,確定有效樁長的基本方法有必要的。最近,越來越多的學(xué)者對基樁有效樁長(特別是柔三種。[1～6]性樁復(fù)合地基的有效樁長)的課題進行了廣泛的研究,2.1極限承載力控制法這不僅有助于加深人們對樁的受力機制的認(rèn)識,還可以通過根據(jù)前面的分析,按照某一種方法確定的單樁極限承載改善樁基礎(chǔ)的受力狀況優(yōu)化樁基礎(chǔ)的設(shè)計,促使由目前的強力(如取樁頂沉降量為某一數(shù)值時所對應(yīng)的樁頂荷載)與樁度控制樁基礎(chǔ)設(shè)計方法向沉降變形控制樁基礎(chǔ)設(shè)計方法的長的關(guān)系,可以表示為圖1a的關(guān)系曲線。取曲線上單樁極轉(zhuǎn)變,進而促進樁基乃至復(fù)合地基的研
4、究。限承載力增加值已非常緩慢的某一點所對應(yīng)的樁長為有效樁長l0。1基樁有效樁長的定義2.2樁頂沉降控制法基樁有效樁長(不妨記作l0),又稱臨界樁長,目前雖然在一定荷載作用下,隨著樁長的增加,樁頂沉降逐漸減還沒有確切的定義,但人們對這個概念的理解還是比較一小,但減小的趨勢卻在逐漸變緩(圖1b),取曲線上樁頂沉降減小速率已經(jīng)很小的某一點所對應(yīng)的樁長為基樁有效樁長致:當(dāng)基樁其它條件(樁的形狀、截面積大小、樁身材料等)和l0。地基土的特性一定時,隨著樁長的增大,基樁承載力的增加漸趨緩慢,當(dāng)樁長達到某一定值時,承載力的增加幾乎為零,2.3基樁剛度控制法
5、[8]根據(jù)潘時聲的研究,當(dāng)樁長較小時,基樁剛度隨樁長即把這個定值稱為基樁的有效樁長。在此狀態(tài)下,有效樁長的增加而增大;當(dāng)樁長增加到一定值后,基樁的剛度增加就以下那部分樁身對樁承載力的貢獻可以忽略不計。這一概變小了,可以取這時的某一值作為基樁的有效樁長l0,圖念也可以從沉降角度來定義:在一定荷載作用下,隨著樁長1c。的增大,基樁樁頂沉降逐漸減小,但當(dāng)樁長超過某一極限時,除了上述三種基本方法以外,許多學(xué)者還提出了多種方樁的沉降幾乎不再發(fā)生變化,即用增加樁長來減小沉降也存法來計算基樁的有效樁長。在一個極限長度,這一極限長度就稱為有效樁長。[1～4]
6、2.4荷載-沉降理論曲線確定法已有的研究表明,不僅柔性樁存在有效樁長問題,[9]該法基于單樁荷載-沉降理論曲線,提出計算基樁有即使象鋼管樁這種剛度極大的剛性樁也存在著有效樁長問[5]效樁長的理論公式為:[5,6]題;而且不僅單樁存在有效樁長,對群樁情況有效樁長[6,7]的概念同樣成立。第一作者:舒翔男1970年2月出生工學(xué)博士講師收稿日期:2000-08-012基樁有效樁長確定方法72IndustrialConstruction2001,Vol.31,No.1工業(yè)建筑2001年第31卷第1期n-1Apfp-up∑qsilii=1ln=(4)u
7、pqsn式中fp———樁體強度;up———樁身周邊長度;qsi、li———第i層土的摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值和土層厚度;圖1樁長與基樁極限承載力、樁頂沉降量和剛度的關(guān)系qsn———末層土的摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值。(a)-基樁極限承載力與樁長的關(guān)系;(b)-樁頂沉降量與樁長則水泥粉噴樁的有效樁長l0為的關(guān)系;(c)-基樁剛度與樁長的關(guān)系nl0=l1+l2+…+ln=∑li(5)i=1EpAp3λ此外,還可以通過研究樁身荷載傳遞的方法(如彈性理l0=2(1+μs)(1)Esπ(λ+2)論法、有限元法等)來確定基樁有效樁長,在此就不再一一列式中Ep、Ap———樁身材料的
8、彈性模量和截面積;舉。Es、μs———樁周土的彈性模量和泊松比;3關(guān)于基樁有效樁長的討論λ———單樁對周圍土體的影響范圍,用樁直徑的R2-R1由基樁有效樁長的定義可
