夯扩桩承载力试验研究
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一
次、 次、 二 多次夯 扩 时外管上 拔 高度 （ ．ｌ ｃ 分 别 为一 次 、 ｍ） ｃ， ， ｃ 二次 、 多次夯 扩 时外 管下 沉底 端 至设 计桩 底
标 高之 间的距 离 ， 一般取 Ｃ ０２ｍ． －．
１２ 夯 扩桩 的受 力特 点 ．
夯扩 桩 采用 的是锤 击 打 入式 沉管 施 工工 艺 ， 于 挤土 桩 型 ， 桩侧 摩 阻 力和 桩 端支 撑 力可 以较 充 分发 属 其
一
（） ４
式中， ｄ为桩身直径 （ ）Ｄ为扩大头平均直径 （ ） ｍ； ｍ； 为桩身 ｉ 第层土厚度 （ ） ｍ；
分别为侧阻、 端阻折减
系数 （ 寸效应 系数 ）ｇ 尺 ； ｇ 分别 为桩侧 第 ｉ 层土 的 极 限侧 阻 力标准 值 、 桩极 限端 阻力 标准 值 ． 从式 （） 以看 出， ４可 夯扩 桩 与 同类普 通 沉 管灌注 桩 相 比， 桩 端承 载 力有 了明显 的提 高 ．为 了说 明夯 扩 其 桩 良好 的承载 性 能， 文对河 南 省平 顶 山地 区某综 合楼 的夯 扩桩 承载 力进 行 了试 验研 究 ． 本
一
些缺 点 ， 具有 中 国特 色 的一种桩 型ｌ 是 ｌ １ ．
１ 夯 扩 桩 的 成 桩机 理 及 受 力 特 点
１１夯 扩桩 的成桩 机理 ． ．
夯扩 桩 利用 内击 锤 或 内夯 管 与沉 管 的共 同作 用 ， 沉 管达 到 设 计持 力 层深 度 之后 ， 管 内填 入 干 硬性 在 在
２ 试验准备
本 次静载 试 验 以检 验 性 为 目的 ， 验按 规 范 的有 关 条文 规 定和 设 计 部 门要 求 进行 ． 采 用桩 的桩 径 为 试 ４５ｍ 桩 长为 ６０ｍ， ２ ｍ， ． 桩顶 标高 为一 ． Ｉ桩身 混凝土 等 级为 Ｃ ５ 单 桩 竖 向设 计极 限承 载 力为 １ ０ Ｎ． ２ ５１， ２ Ｔ ２， ０ｋ ０ 试 验采用钢 梁 上配 置重物 的方法 提供 试验 所 需反 力 ， 过一 台 ５ ０ Ｎ液 压千斤 顶 分级 施加 荷载 ． 通 ０ｋ ０
收 稿 日期 ：２０ — ９ １ ０６０—３
基 金 项 目：河 南 省杰 出青 年 基 金 （４ ２０ ５ ０ ０ １０ ２ ０ ）：河 南 省 高 校 创 新 人 才培 养 基 金
作 者简 介：李清 富 （９ ６ ） 男 ， 南林 州 人 ， 士 ， １６ 一 ， 河 博 教授 ， 要 从 事 工 程 结 构 可靠 性 和 健 康 诊 断 技 术 研 究 ． 主
桩 端扩 大头 的计算 直径 可按 下列 公式 计算 ｌ ：
一
笨
（） １ （） ２ （） ３
次夯扩 公 式：
二 次夯 扩 公 式 ：
多次夯 扩 公式 ：
式 中 ， ，， ， ＿ 分别 一 次 、 ， ，） Ｄ｛ ） ： 为 二次 、 多次 夯扩 的扩 大 头 计算 直 径 （ ；。 ｅａ 分 别 为扩 大 头 直径 计 算 修 正系 ｍ） ０， ，ｎ ａ 数 ； 为 外管 内径 （ ； ， ２ 分 别为一 次 、 ｍ） Ｈ。 ， Ｈ 二次 、 次夯扩 时 外管 中灌注 混凝 土 高度 （ ； ， 多 ｍ） ｈ， ｈ 分别 为
夯扩桩承载 力试验研 究
李清富 ，蔡 雨阳， 邢 宝
（ 卅Ｉ 学 环 境 与 水 利 学 院 ，郑 卅 ４ ０ ０ ） 郑 大 Ｉ ５０ ２
摘 要：夯扩桩 具有单桩承载力较 高 沉降较 小等优 点， 在经 济上也优 于普通 灌注桩体．为 了说 明夯扩桩 良好 的承 载性能 ， 以某综合楼的基桩 工程 为例 ， 夯扩桩 的承载 能力进行 了试验研 究．结果表 明， 对 试验桩不仅承载力 高， 而且沉降较 为均 匀、 降量小， 以作为承受较 大荷载的建 筑物 的基础 ． 沉 可
关键词：夯扩桩 ； 承载 力；试验研究
中图 分 类 号 ：Ｔ ７ ． Ｕ４ ３１ 文 献标 识 码 ： Ａ
＝ ＝
夯扩沉 管 灌注 桩 （ 以下 简称 夯扩 桩） 是沉 管灌 注 桩 与扩底 桩 结合 的产 物 ， 这种 桩 适用 于 上部 为软 弱土 层 或 较软 弱土 层 ， 而在 不 深 处 （ 一般 为 ２ 以 内） 一层 物 理 力 学性 能较 好 的 桩端 持 力层 的地基 上 ．在 这种 ０ｍ 有
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第２ ５卷 第 １ 期
２０ ０ ７年 ２月
河
南
科
学
Ｖｏ ．５ Ｎｏ １ １２ ．
ＨＥＮＡＮ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｆ ｂ ２０ ｅ．０７
文 章 编 号 ： ０４ ３ １ （０ ７ ０ — ０ ８ ０ １０ — ９ ８ ２ ０ ） １０ ８ — ４
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２ｏ ０ ７年 ２月
李清富等 ：夯扩 桩承载力试验研究
一 ８ 一 ９
（） ２ 对一般 建筑 物 可 以用 经 验公 式估 计单 桩 的极 限承载 力标 准值 ［ ３ 】 ．
Ｑ ￣ Ｅ０ ｇ ｆ １ Ｄ‘ ＝ｒ ｄ ＋ ７ ｇ ＂
挥 ．静 力触探 表 明ｆ 桩侧 比贯 阻力 可提 高 ５ １％， 大 头 比贯 阻力 ９ 可提 高 ２ ％～ ５ ２ ｌ ， ％～ ０ 扩 ５ ３ ％．对 于夯扩 桩
的 桩承载力的确定可采用以下方法： （） 一 级 建筑 物 或 地 质 条 件 复 杂 的 建筑 物 应 采 用 现 场 静 载 荷 试 验 确 定 单 桩 的 极 限 承 载 力标 准 值 ； １对
混凝 土进 行 夯扩 ， 夯 扩 能量 的 作用 下迫 使 混凝 土 向周 围土 体挤 动 ， 夯扩 底 部 形成 扩 大端 部 分 ． 因为夯 在 在 扩 桩 的端 承 载 力 与桩底 面积 成 正 比， 以桩 承载 力 随 底部 扩 大端 的增大 而 增 大 ， 由于 底 部混 凝 土 与土 体 所 且 经 过夯 实挤 密形成 了更加密 实 的承载 体 ， 使桩 端 的荷 载可 以更加 均 匀 的传到 下层 的设计 持 力层 ．夯 扩桩 的
地 基上 ， 用扩 底 桩 可有 效地 发 挥扩 底支 撑 效 能 ， 采 获得 较 高 的单 桩 承载 力 和较 好 的技术 经 济效 益 ．沉 管扩 底 灌注 桩就 是 扩底 桩 中 的一 大类 ， 夯扩 桩吸 收 了国外 的夯击 式 沉 管扩 底 桩 的优 点 ， 并摒 弃 了沉 管 灌 注桩 的
次、 次、 二 多次夯 扩 时外管上 拔 高度 （ ．ｌ ｃ 分 别 为一 次 、 ｍ） ｃ， ， ｃ 二次 、 多次夯 扩 时外 管下 沉底 端 至设 计桩 底
标 高之 间的距 离 ， 一般取 Ｃ ０２ｍ． －．
１２ 夯 扩桩 的受 力特 点 ．
夯扩 桩 采用 的是锤 击 打 入式 沉管 施 工工 艺 ， 于 挤土 桩 型 ， 桩侧 摩 阻 力和 桩 端支 撑 力可 以较 充 分发 属 其
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（） ４
式中， ｄ为桩身直径 （ ）Ｄ为扩大头平均直径 （ ） ｍ； ｍ； 为桩身 ｉ 第层土厚度 （ ） ｍ；
分别为侧阻、 端阻折减
系数 （ 寸效应 系数 ）ｇ 尺 ； ｇ 分别 为桩侧 第 ｉ 层土 的 极 限侧 阻 力标准 值 、 桩极 限端 阻力 标准 值 ． 从式 （） 以看 出， ４可 夯扩 桩 与 同类普 通 沉 管灌注 桩 相 比， 桩 端承 载 力有 了明显 的提 高 ．为 了说 明夯 扩 其 桩 良好 的承载 性 能， 文对河 南 省平 顶 山地 区某综 合楼 的夯 扩桩 承载 力进 行 了试 验研 究 ． 本
一
些缺 点 ， 具有 中 国特 色 的一种桩 型ｌ 是 ｌ １ ．
１ 夯 扩 桩 的 成 桩机 理 及 受 力 特 点
１１夯 扩桩 的成桩 机理 ． ．
夯扩 桩 利用 内击 锤 或 内夯 管 与沉 管 的共 同作 用 ， 沉 管达 到 设 计持 力 层深 度 之后 ， 管 内填 入 干 硬性 在 在
２ 试验准备
本 次静载 试 验 以检 验 性 为 目的 ， 验按 规 范 的有 关 条文 规 定和 设 计 部 门要 求 进行 ． 采 用桩 的桩 径 为 试 ４５ｍ 桩 长为 ６０ｍ， ２ ｍ， ． 桩顶 标高 为一 ． Ｉ桩身 混凝土 等 级为 Ｃ ５ 单 桩 竖 向设 计极 限承 载 力为 １ ０ Ｎ． ２ ５１， ２ Ｔ ２， ０ｋ ０ 试 验采用钢 梁 上配 置重物 的方法 提供 试验 所 需反 力 ， 过一 台 ５ ０ Ｎ液 压千斤 顶 分级 施加 荷载 ． 通 ０ｋ ０
收 稿 日期 ：２０ — ９ １ ０６０—３
基 金 项 目：河 南 省杰 出青 年 基 金 （４ ２０ ５ ０ ０ １０ ２ ０ ）：河 南 省 高 校 创 新 人 才培 养 基 金
作 者简 介：李清 富 （９ ６ ） 男 ， 南林 州 人 ， 士 ， １６ 一 ， 河 博 教授 ， 要 从 事 工 程 结 构 可靠 性 和 健 康 诊 断 技 术 研 究 ． 主
桩 端扩 大头 的计算 直径 可按 下列 公式 计算 ｌ ：
一
笨
（） １ （） ２ （） ３
次夯扩 公 式：
二 次夯 扩 公 式 ：
多次夯 扩 公式 ：
式 中 ， ，， ， ＿ 分别 一 次 、 ， ，） Ｄ｛ ） ： 为 二次 、 多次 夯扩 的扩 大 头 计算 直 径 （ ；。 ｅａ 分 别 为扩 大 头 直径 计 算 修 正系 ｍ） ０， ，ｎ ａ 数 ； 为 外管 内径 （ ； ， ２ 分 别为一 次 、 ｍ） Ｈ。 ， Ｈ 二次 、 次夯扩 时 外管 中灌注 混凝 土 高度 （ ； ， 多 ｍ） ｈ， ｈ 分别 为
夯扩桩承载 力试验研 究
李清富 ，蔡 雨阳， 邢 宝
（ 卅Ｉ 学 环 境 与 水 利 学 院 ，郑 卅 ４ ０ ０ ） 郑 大 Ｉ ５０ ２
摘 要：夯扩桩 具有单桩承载力较 高 沉降较 小等优 点， 在经 济上也优 于普通 灌注桩体．为 了说 明夯扩桩 良好 的承 载性能 ， 以某综合楼的基桩 工程 为例 ， 夯扩桩 的承载 能力进行 了试验研 究．结果表 明， 对 试验桩不仅承载力 高， 而且沉降较 为均 匀、 降量小， 以作为承受较 大荷载的建 筑物 的基础 ． 沉 可
关键词：夯扩桩 ； 承载 力；试验研究
中图 分 类 号 ：Ｔ ７ ． Ｕ４ ３１ 文 献标 识 码 ： Ａ
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夯扩沉 管 灌注 桩 （ 以下 简称 夯扩 桩） 是沉 管灌 注 桩 与扩底 桩 结合 的产 物 ， 这种 桩 适用 于 上部 为软 弱土 层 或 较软 弱土 层 ， 而在 不 深 处 （ 一般 为 ２ 以 内） 一层 物 理 力 学性 能较 好 的 桩端 持 力层 的地基 上 ．在 这种 ０ｍ 有
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第２ ５卷 第 １ 期
２０ ０ ７年 ２月
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南
科
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Ｖｏ ．５ Ｎｏ １ １２ ．
ＨＥＮＡＮ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｆ ｂ ２０ ｅ．０７
文 章 编 号 ： ０４ ３ １ （０ ７ ０ — ０ ８ ０ １０ — ９ ８ ２ ０ ） １０ ８ — ４
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李清富等 ：夯扩 桩承载力试验研究
一 ８ 一 ９
（） ２ 对一般 建筑 物 可 以用 经 验公 式估 计单 桩 的极 限承载 力标 准值 ［ ３ 】 ．
Ｑ ￣ Ｅ０ ｇ ｆ １ Ｄ‘ ＝ｒ ｄ ＋ ７ ｇ ＂
挥 ．静 力触探 表 明ｆ 桩侧 比贯 阻力 可提 高 ５ １％， 大 头 比贯 阻力 ９ 可提 高 ２ ％～ ５ ２ ｌ ， ％～ ０ 扩 ５ ３ ％．对 于夯扩 桩
的 桩承载力的确定可采用以下方法： （） 一 级 建筑 物 或 地 质 条 件 复 杂 的 建筑 物 应 采 用 现 场 静 载 荷 试 验 确 定 单 桩 的 极 限 承 载 力标 准 值 ； １对
混凝 土进 行 夯扩 ， 夯 扩 能量 的 作用 下迫 使 混凝 土 向周 围土 体挤 动 ， 夯扩 底 部 形成 扩 大端 部 分 ． 因为夯 在 在 扩 桩 的端 承 载 力 与桩底 面积 成 正 比， 以桩 承载 力 随 底部 扩 大端 的增大 而 增 大 ， 由于 底 部混 凝 土 与土 体 所 且 经 过夯 实挤 密形成 了更加密 实 的承载 体 ， 使桩 端 的荷 载可 以更加 均 匀 的传到 下层 的设计 持 力层 ．夯 扩桩 的
地 基上 ， 用扩 底 桩 可有 效地 发 挥扩 底支 撑 效 能 ， 采 获得 较 高 的单 桩 承载 力 和较 好 的技术 经 济效 益 ．沉 管扩 底 灌注 桩就 是 扩底 桩 中 的一 大类 ， 夯扩 桩吸 收 了国外 的夯击 式 沉 管扩 底 桩 的优 点 ， 并摒 弃 了沉 管 灌 注桩 的