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多盘支盘桩破坏理论和极限承载力判定 　　摘要：多盘支盘桩在施工中采用泥浆护壁，在钻孔过程中和灌注前由于泥浆外运不及时，以致孔内泥浆相对密度大，没有达到规范要求，造成多盘支盘桩泥皮厚、沉渣厚等原因，致使多盘支盘桩摩阻力减小，影响极限承载力。本文将主要探讨多盘支盘桩破坏理论与极限承载力的判定 关键词：多盘支盘桩；破坏理论；极限承载力 承力扩大盘形式对桩周土应力有一定影响，因此，基于不同承力扩大盘形式的应力变化情况，在考虑选择承力扩大盘形式时，如果桩距较小，宜采用单坡承力扩大盘；如果桩距较大，土体可以充分发挥作用，采用双坡承力扩大盘的桩效果更好一些。同时，考虑对承力扩大盘形式进一步改进，可将目前的多个同直径承力扩大盘的形式发展为承力扩大盘直径渐变的形式，即靠近桩顶的盘径最大，从桩顶到桩端，盘径逐渐变小[1]。 1 多盘支盘桩的破坏理论 首先是分层传递荷载。利用桩周中下部本身土质较好的土层，将桩顶荷载通过支盘传递到这些土层上，同时荷载沿土层深度扩散，不仅传至桩端的荷载减少，而且还扩大了桩体承载面积，从而提高承载力。由于分层承受荷载，在荷载作用下，传至桩端的荷载很小，也进一步保证了桩端土的稳定性；其次是局部挤密效应。利用挤扩器在孔壁上挤扩成支状或盘状腔模，使得支盘附近土体得到了压密，减少了压缩量，提高了土体内摩擦角和压缩模量。在承受桩顶荷载作用时，由于支盘周边土体预先受到压密，类似于“预应力”的作用，从而减少土体承载后的压缩沉降量，使桩的竖向承载力及抗拔力都得到提高。 对于支盘桩由于支盘的存在，其桩身所受的土反力与等直径桩不同，首先当桩顶位移较小，即桩的转动不明显时，桩身除了受到土反力p外，由于支盘使桩-土的接触面积增大，则将在上、下盘处分别增加土反力q1，q2，显然这两个反力的增加，可以减小桩的侧向位移，提高桩的水平承载力。对于单盘桩由于设盘位置不同对抵抗水平荷载的贡献是不同的，当盘设在靠近桩底时，由于该处桩的侧向位移小，作用在盘上的水平土压力也小。当盘设在靠近桩上部时，由于该处水平侧移较大，作用在盘上的水平土压力也较大，对提高桩的水平承载力效果就明显[2]。 2 多盘支盘桩极限承载力主要影响因素研究 影响多盘支盘桩承载力的主要因素包括：主桩径，承力盘的高度、间距、位置、形式及数量等。对于主桩径的选择，主要根据实际工程情况及设备来确定，一般选择500mm-800mm，承力扩大盘的高度，可根据公式验算，对于其他影响因素需根据受力状态进行综合考虑。 2.1 承力扩大盘间距的选择 无论哪种承力扩大盘形式的桩，不同承力扩大盘间距下的受力状态不同。研究结果表明，承力扩大盘间距较大时，上、下盘对土体破坏不会有影响；而当承力扩大盘间距较小时，存在较大影响。对承力扩大盘间距不大，桩身摩阻力F分配给3个圆柱体：自桩身入土断面至第1个承力扩大盘至最下面1个承力扩大盘之间的桩身圆柱体F1；第1个承力扩大盘至最下面1个承力扩大盘之间的假设土-混凝土桩圆柱体F2，其直径等于承力扩大盘直径；最下面1个扩大盘至桩端之间的圆柱体F3；即F=F1+F2+F3。 经划分得到端承力R，不只是桩端承力R1，而是桩端承力与最下面1个承力扩大盘底面处的端承力R2之和，即R=R1+R2。 试验结果表明，摩阻力沿桩身的分配与桩土共同作用有密切关系。若承力扩大盘间距较小，最上面的承力扩大盘先发挥作用，即形成上、下盘之间土被压密剪切，下部承力扩大盘没有完全发挥作用，最终由承力扩大盘间土的剪切破坏来控制承载力值。 1）上部承力扩大盘底部承担的荷载会通过土体传递给下部承力扩大盘，特别是当2个承力扩大盘间距较小时，这种影响更为显著。2）由于桩身弹性压缩的影响，桩身位移是随深度衰减的，各承力扩大盘位移不同，盘下土体承载力发挥亦不同，浅层承力扩大盘先于深层发挥作用。3）由于承力扩大盘对地基土的扰动，土体结构易被破坏，当承力扩大盘处于粘性土时，其抗剪强度及桩土摩阻力要比原状土低。 2.2施工因素 在钢筋笼下放时可能与孔壁接触，刮伤孔壁或撞击支盘空腔使其坍塌，最终影响极限承载力。在挤扩过程中及挤扩完成后提钻，若没有及时补充泥浆，泥浆液面也会下降，导致塌孔；还有挤扩时挤不动土，没有形成有效的承力盘，支盘效果不好等因素，将影响极限承载力。 2.3地层条件因素 受地层条件影响，若承力扩大盘落在粘性土上，成盘效果较好。若承力扩大盘落在粉细砂中，由于挤扩时粉细砂容易坍塌，其成盘效果较差，从而影响单桩极限承载力。因此在选择承力扩大盘持力层时，因尽量避开软土，粉细砂层。 3 多盘支盘桩极限承载力的判定 某住宅楼，试桩进行单桩抗压静载荷试验，桩径均为620mm，桩长30.95m，有效桩长26.5m，桩底标高-