抗拔桩的竖向承载力及其机理的研究.pdf.doc.doc
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1、 西南交通大学博士后士学位论文抗拔桩的竖向承载力及其机理的研究姓名:万世明申请学位级别:博士后士专业:土木工程指导教师:赵善锐2001.1.10 西南交通大学博士后出站报告 【瑆; 西南交通大学博士后出站报告桩基,一般是指利用设置在地基中的桩蚨来加固地基时桩和桩间在工程实践中,有些人往往混淆了“桩”与“桩基”的概念,以桩代替桩基,例如说“桩与土的相互作用”这样的提法,应该是“桩基础与土的相互作桩的多种类型和它的丰富多采的功能,使得它几乎可以应用于各种工程地 除钢筋混凝土桩外还发展了钢桩系列、水泥土桩系列、特种桩、天然材料桩等不同体系;代替。 西南交通大学博士后出站报告前已在一些工程中采用。 西
2、南交通大学博士后出站报告抗拨桩基础及其分类通常不需要先开挖基坑,埋设后又众所周知,重力式基础和深埋图不同功能及加荷方式的桩 诬南交通大学博士后出站报告论平台下的桩基础,塔桅结构、烟囱、广告牌、高层楼房等的桩基础: 随着我国建设事业的不断发展,抗拔桩的应用越来越广泛,包括房屋建筑、泛的代表性。 依掘: 由于该桥的技术复杂程度高,目前岩层中的大直径锚桩抗拔力的计算又无规范可查,而本桥的锚锭桥台的锚桩能否提供足够的抗拔力关系到全桥的成败,故需要进行锚桩抗拔能力的现场试验。这样既可以检验设计的正确性,为同类工程设计积累经验和数据,又可以获得岩层中大口径锚桩抗拔承载力性状。块石,属临时堆积,即将清运出场
3、地。猩缳B尴抵型成诚C碜骸: 泥质粉砂岩:紫红色,矿物成分以石英、长石为主,云母及粘土矿物次之,泥钙质胶结,厚层状构造,粉粒结构,局部细粒相对集中戏錾,局部含蓝狄色泥质团块及少量灰白色豆状钙质结核,偶见,的两组节理,节理面闭合,节理面微张,充填黑色及灰白色钙膜,岩体完整性好,风化微弱。山于该桥的技术复杂程度商,目前岩层中的大直径锚桩抗拔力的计算又无规范可查,而本桥的锚锭桥台的锚桩能否提供足够的抗拔力关系到全桥的成败,敝需要进行锚桩抗拔能力的现场试验。这样既可以检验设计的正确性,为同类没计积累经验和数据,又可以获得岩层中大径锚桩抗拔承载力性状。其具体的为: 纳滇藤穗蘩潮李:牟鲫 试验桩共设置两根
4、,抗拔着力点位于桩身的下部,着力点以上的桩身混为恼叫谓孛与工程桩相同杓莆隑类桩相同,但誉譬钢筋计 的示力图可知:一钢筋弹性模量;式中:一桩周岩层的摩阻力: 试桩荷载一位移实测曲线 明,两根试验锚桩下部各截面均为拉应力,说明两根试验桩的下部均为受拉铡绞线的锚固段,通过试验桩下部锚同段的作用,上拔力施加到试验桩上,桩身着力点以上的各截面承受压应力,并且在锚固段桩身各截面的轴向力较大,越接近地面,由于有桩侧摩擦嵌固力的存在,桩身各截面轴向力逐渐减少,这与理论分析相符。两根试验桩轴向力的分布均具有同样明显的规律性。攀宰诟骷逗稍谾桩身轴力 一 撇 攀宰嗄燎秎州力分布幽两根试验桩在最大加载量时的平均摩擦嵌
5、圃力可算出为:抛篺抛篺 的位韫,位置的差异对桩的轴力和摩擦嵌固力的分布产生影响: 概述就嵌岩式锚桩的广义分析来说,应该包括一定深度软土覆盖层和一定深度岩石地基中锚桩的整体应力分析和稳定分析。但是与岩基相比,软土覆盏层的强度相对地很微小,而变形模量也很低。在一根锚桩中,嵌岩段不但担负糟抗拔承载力的绝大部分,并且在达到一定上拔位移量时,软土中桩一土界面摩擦阻力发挥极少。所以本章在岩层中锚桩现场试验的基础上,着重在讨论岩基锚桩,即使岩面以上有深厚覆盖层时也将其视为一种压重作用。在土中的一段锚桩也就被视为不负担侧摩阻力的自由段。显然。这样处理的结果偏于安全。破坏形态及其机理岩层中抗拔锚桩可能出现下列一
6、种或几种形式的破坏或断裂: 作结合应力为蛎W娜菪砜拱魏稍豍为:丌栽谙嗟贝蟮纳疃饶诳沙鱿謋趋近于零的情况。上拔荷载愈大,该深 、 厂、成各种扩大头形式。 中发现承载力不够时,可以通过高压注浆管进行再次注浆。软岩和较硬粘土中这种锚桩用得较多。 ,卜一外力和锚桩轴线之间的夹角;一锚桩嵌入岩层中的有效长度当岩层中竖直式灌注锚桩为等截面时,则其抗拔承载力可简化为: 由此可计算得试验桩的极限抗拔承载力 西南交通大学博士后出站报告破坏形态及其机理设备缒梁,则更有助于探索抗拔桩的承载性能和机理。 :脑环蛴诎巫墓讨幸膊且怀刹槐涞摹缬醚沽性谏岸中测定沿桩身不同深度处的桩一土界面上法向应力时,会发现法向应力在拔桩过
7、程中因砂的剪胀而有所增加。它使桩侧面上的剪切阻力也相应地增加。无论紧砂还是松砂都是如此例如松砂侧压力系数从初始的增加到破坏时的,而紧砂从初始的略大于之值增加到破坏时的。由此得出的结论是: 相对位移也是从桩顶逐步传向桩尖的。图籰桩侧剪应力分布规律图桩侧剪应力传递过程咿 为土的外摩擦角;伪土的有效重度,轧为土的不排水抗剪强度。 箜塑耍壁塑远望塑堡婴塑艟基础器磊公膏在的倒艇肜面鞋疆曲线上反映出来,如图。图中荷载和极限荷载。短桩的较小时就 箜壁亘壁塑垫塑垫望婴塑西南交通大学博主星堂塑塑宣!瘛!猒!猒!猒!。一一 沿桩一土界面滑移破坏的计算,按理说必须掌握交界面上材料的抗剪姒皮,式中:一侧压力系数; 内
8、直接剪切试验成果确定。 要塑銮望奎兰堕主亘些堂堡堂式中:一土的不排水抗剪强度,随深度而变化;减系数。痙对口的影响以可推测雄将有所减小,这种情况在严重超固结粘土中尤为明显。一些数据 折减系数为徽庀凳浣拥刂髁艘恍昕坠嘧习问匝榻峁瓶伞痜,。W煌两缑嫫骄枇。但这种方法并没有解决复合剪切面的实际定 田一施加到桩顶上的轴向应力。 旷基桩的有效重量:鉴于桩的抗拔问题较多地存在于各类工程建设的基础中,在此简单介绍一些规范和规定。 锄桩周士与桩之间极限摩阻力的上拔折减系数,当无试验资料儿桩蛔碛行亓;能而变。 瓦土有效上覆压力;问题,因为在粘性土以及含有极少量粘粒的饱和砂性土中缜嵫钦惩林,专门的桩的抗拔试验结果表
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