大直径人工挖孔扩底桩抗拔静载试验分析.doc
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1、大直径人工挖孔扩底桩抗拔静载试验分析第22卷第4期2005年12月吉林建筑工程学院JournalofJilinArchitecturalandCivilEngineeringInstituteV01.22No.4Dec.2005文章编号:1009.1288(2005)04.001805大直径人工挖孑L扩底桩抗拔静载试验分析殷亚军刘长明2闫树民3(1:吉林建筑工程学院勘测公司,长春130021;2:长春市建设质量监督站,长春130021;3:内蒙古乌兰察布市建设工程承发包中心.乌兰察布012000)摘要:以吉林省速滑馆人工挖孔桩基为例,对该桩基的设计,抗拔静载试验进行论述,对试验结果及影响因素进
2、行分析,并得到了适合该场地的抗拔承载力经验公式,为该工程设计提供依据,取得了良好的实践效果和经济效益.关键词:人工挖孔扩底桩;抗拔承载力;静载试验;特征值中图分类号:Tu473文献标识码:A0前言吉林省速滑馆是吉林省重点工程,位于长春市五环体育场,规划用地面积63222m2,建筑面积30000m2,主体结构为框架结构,屋面采用预应力索拱体系,场馆内可以进行速度滑冰,花样滑冰和冰球比赛,因此,场馆跨度较大,且竖向抗拔荷载亦较大,基础采用人工挖孔扩底灌注桩.为了给设计提供数据参数,试验是通过单桩竖向抗拔静载试验来确定抗拔承载力.1工程地质概况】在建项目场地地貌单元为长春市波状台地,场地地层上部为第
3、四纪粘性土层,中部为第四纪砾砂层.下部为自垩纪泥岩与泥质砂岩互层,按岩土类别及物理力学性质共分为8层(见表1).表1场区地层分布及物理力学特征层序土名.重力密度孔隧.辱缩粘聚力侧阻力抗拔端阻状态层底搿厚度(k含N水/m量3)E.怒)/C内t摩(k擦Pa角)特征(kPa值)力特(kP莅蓓a)(o,G)素填土粘土为主粉质粘土可塑0粘土可塑偏硬一硬塑粘土硬塑一坚硬粉质粘土可塑偏硬砾砂密实强风化泥岩风化裂隙发育.岩体破碎中风化泥岩块状构造.风化裂隙较发育2105-208.o/o.9-3.2205.7-204.5/1.2-5719.0/26.30813/o.365.8138.0/20.232202.51
4、99.713.6-7.019.5/26.70.774/0.227.5144.1/20.039680201.5199.7/0.0-4.019.6/25.90.765/0.049.9535.4/19.342800199.2-197.31o0-5.819.7/25.10.733/0348.2327.3/18.634600196.8-195.8/0.02.8,标准贯入击数:43.31910-188.3/2.49.8标准贯入击数:64.1未穿标准贯入击数:127.7第,层粘性土性质均较好,但分布厚度变化较大.第层粘土分布厚度较稳定,局部地段埋置较深;第层粘土主要见于南部地段,中北部无此层;第层粉质粘土主
5、要见于北部地段,西南部未见此层.人工挖孔桩桩端(扩大头顶面)基本座在第,层土上.2抗拔桩极限承载力的估算设计采用人工挖孔扩底灌注桩,桩径2ITL,扩底径2.8ITL,桩长10.0ITL,混凝土c3o,桩顶设计标高209.5ITL,桩底设计标高199.5ITI,桩扩大头顶面位于第,层土.采用钢筋混凝土护壁,护壁厚0.175m.收稿日期:20050427.作者简介:殷亚军(1962-).男.吉林省长春市人.高级工程师第4期殷亚军,刘长明,闫树民:大直径人工挖孔扩底桩抗拔静裁试验分析19按照(建筑桩基技术规范)JGJ9494(5.2.181)公式【计算抗拔极限承载力(z3孔为例).u_K=谴f=0.
6、7,r2.8(3.632+3.539+2.942)2=4600kN式中,为基桩抗拔极限承载力标准值;U为按扩底直径计算破坏表面周长;口m为桩侧表面第i层土的抗压极限阻力标准值;为抗拔折减系数,取0.7.3静载试验3】(1)试验装置.试验装置采用锚桩横梁反力装置.采用2根桩做反力桩.试验桩布置在场区东北侧1根,西侧边线南北角各1根,共做3根桩.试验桩为非工程桩,因此,要求试验加荷值达到破坏.采用2台6300kN千斤顶加荷.用BZ型超高压油泵供油.荷载大小由安放在油路上的传感器通过RS-JVC桩基静载测试分析系统自动控制.桩上拔位移监测采用量程50min,精度0.01min的位移传感器.通过RJY
7、C对桩顶位移自动测量记录.(2)试验加荷方法及过程.3根试验桩均采用慢速维持荷载法加荷.本次试桩按预估极限承载力4000kN5000kN加荷.试桩kb-1按每级400kN加荷.共加16级荷载.加荷至6400kN达到破坏.试桩kb-2,kb-3按每级500kN加荷.分别加荷14级和12级.加荷至7000kN和6000kN达到破坏.(3)试验结果.根据Qs曲线分析,该3根试验桩Qs曲线均为陡降型,因此,取Qs曲线陡降的起点作为极限承载力,根据slgt曲线分析,3根试验桩slgt曲线尾部有明显的向下弯曲,因此,取前一级荷载作为极限承载力,用Qs曲线及slgt曲线分析得到的抗拔极限承载力一致.试验结果
8、见表2.QS曲线见图1.表2静载试验结果统计图1QS曲线20吉林建筑工程学院第22卷试验结果表明,试验桩的抗拔极限承载力均比理论计算承载力值高,且3根桩抗拔极限承载力值不等.最大极差1000kN.4试验结果分析4.1试验桩极限承载力不等的分析由试验结果表2可知,3根试验桩抗拔极限承载力分别为ukb-l=6000kN,u2=6500kN,ukb-3=5500kN,最大差值1000kN.根据3根试桩位置的地质情况(见图2)分析,kb_1,kb-3桩端(扩大头顶面)持力层均在第层可塑偏硬粉质粘土上,因此,该2根桩端阻力基本相同,而kb一3抗拔桩上部有1.5m的填土.该处摩擦力较低,因此,kb-3极限
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