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PHC管桩端阻力的研究

PHC管桩端阻力的研究 PHC管桩端阻力的研究 丛欣福,刘文龙 (1.武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070;2.宁波市镇海区建设与交通局,浙江宁波315200) 【摘要】对PHC管桩静载荷试验结果和按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)的查表值比较.分析 PHC管桩以粉土,砂土作为桩端持力层时所产生的端阻效应对单桩竖向极限承载力的影响.并提出计算 PHC管桩单桩极限承载力时应考虑”土塞”效应. 【关键词】桩基础;PHC管桩;端阻力;”土塞”效应 【中图分类号】TU473.13 预应力混凝土管桩成桩质量较好,施工简便,造价较低, 正在逐渐成为武汉地区地基加固和处理的主要桩型.但随 着静载荷试桩的不断增多,发现桩端持力层为粉质黏土时, 预应力混凝土管桩竖向极限承载力标准值与按《建筑桩基技 术规范》(JGJ94—94)提供的桩基参数所估算的结果差别不 大.但桩端持力层为密实状态的粉土,砂土时,其单桩竖向 极限承载力标准值与按《建筑桩基技术规范》提供的桩基参 数所估算的结果有较大的差距.本文通过工程实例分析其 【文献标识码】B 端阻效应对单桩竖向极限承载力标准值的影响. 1试桩场地工程地质概况 拟建工程为l8层框剪结构住宅楼.该场地地貌单元属 于长江冲积一级阶地,场地岩土层概况,相关岩土物理力学 性质指标,桩周土概况详见表1.静载荷试验按《建筑桩基 检测技术规范》(JGJ106—2003)的有关规定进行,单桩竖向 抗压静载试验检测报告结果汇总见表2. 表1土的物理力学指标 地层编号岩士名称层顶埋深(in层厚(in)含水量(%)液限(%)塑限(%)标贯击数压缩性 l—l杂填土OO.5~2.5高 l一2淤泥O.5—2.5O.3~6.359.0454.1528.461.38高 2黏土1.O~6.7O.5~5.234.6745.7725.624.O中 2a粉质黏土3.6~7.2O.4~1.737.438.O22.6高 3粉砂夹粉土,粉质黏土4.2~6.9o14~5.536,85O.229.45.1中 4~l粉砂4-2~9.82.3~l7.1l1.7中 4—2粉砂9.O一22.64.6~l8.5l9.2中/低 4—3粉细砂24.3~32.94,6~25.430.8低 4—3b砾卵石夹中粗砂34.0~37.5O.8—4.O低 表2试验结果汇总表 试桩桩长桩外径极限极限承载力 承载力下桩顶沉降持力层编号( m)(mm)(kN)( Into) 3O436.260o379225.35 30536.O’b50o394540.00进入粉细砂或卵 50134.60o399631.19砾石夹中粗砂 50338.60o403224,96 2试验结果对比分析及原因 (1)S一]gP曲线分析:S一]gP曲线分析法是将常规静载 试验的S—P值在半对数纸上绘成S—lgP曲线.PHC管桩 的—lgP曲线在拐弯后的陡降直线段比较明显,取直线段 的起始点为极限荷载.将直线段延长,与横坐标相交,所得 截距为总极限摩阻力,剩余部分为端阻力.本文依据单桩竖 向抗压静载试验检测报告中的Q—S曲线绘制成S—lgP曲 线,见图1.S—lgP曲线是破坏模式与破坏特征的宏观反 78 映,Is—lgP曲线上极限承载力的特征点明显,摩阻力和端承 力的划分简单,不易掺杂人为因素,而且Is—lgP法还能划分 出各级荷载时的极限摩阻力和端阻力.由S—lgP曲线法求 得的结果见表3. (2)根据地质勘察报告,持力层以上土层分布总体较稳 定.以各层土的物理力学指标统计结果按《建筑桩基技术规 范》(JGJ94—94)内插所获得桩基参数计算单桩极限侧阻力. 由侧阻力,极限承载力反推端阻力,反推值结果见表3.单桩 竖向承载力中侧阻力的计算公式为设计部门按照工程地质 勘察报告提供的极限侧阻力标准值q,根据如下公式来计 算单桩竖向承载力的侧阻力. Pk=∑町…q.k Z [收稿日期]2006—09一l8 [作者简介]丛欣福(1981一),男,山东潍坊人,硕士生, 主要从事桩基础方面的研究. 四川建筑第27卷4期2007.08 式中:Pk为单桩竖向承载力侧阻力标准值,kN;/x为桩 身周边长度,m;r/为第i层土的侧阻力修正系数;gk为第i 层土(岩)的极限侧阻力标准值;为桩穿越第i层土(岩)的 厚度. 表3S—lgP曲线法结果汇总 极限承载力侧阻力端阻力(kN)桩号 (kN)(kN)杏表值反推值 3O437922l79782l595 3O539452278825l66725833870 50340322880502l152 从表3对比可以看出,查表获得的极限端阻力标准值 明显低于静载荷试桩结果反推的极限端阻力标准值. (3)原因分析.计算的单桩竖向极限承载力端阻力标 准值低

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