钻孔灌注桩摩阻力的探讨
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Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ｆＡ Ｍ ．ｔ ７ ｏ ｎｃ ｅ ｉ ｓｏ Ｃ ａ ｏ ９ ０，１ （ ）：４ ４ ． ３ １ ７— ｒ ａ ｎ ｅ ｓ ｎ ｏ ａ ｌ ｅ ￣ ｎ — ｔｈｅ ｔ ． ｅ ｒ ／ ｌｏ ｉ ｍ ３ ８ ｎ ｍｅｉ ｌｉ ｖｒｉ ｆＬ ｐａ ｔ ｃ ｏ ｃ ｒ ｓ ａ
一
根据试验结果 ，应用 文献 ［ ］ 中的公式来计 算 ３ 第 ｉ 土 中 真 实 桩 的平 均 摩 阻力 。 层
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（） １
式 中 ｆ为第 ｉ ， 地质层的厚度 ；Ｎ … Ⅳ． 分别 为第 ｉ ＋ １ 及第 ｉ 截面 的桩身 轴力 ；ｄ为真 实桩 的直 径。极限 状态下 ，摩 阻力试验值计算结果见表 ２ 。 由文献 ［ ］ 可知 ，公 式 （ ） 中用 真 实桩 的直 １ １ 径来计算桩 的平均摩阻力显然是不合理 的，而采用混
１ 相 关 理 论 的应 用
在文献 ［ ］ 中 ，试桩是钻 孔灌注桩 ，桩长 ５ ． ２ ４８ ５ ． ５ ０ｍ，桩 径 ８ ０Ｉ／ 土 层 的 主 要 物 理 力 学 指 标 ０ ｌ 。 Ｔ１ ｒ 见表 １ 。在桩 身 ９个 观测 断 面处 预埋 混凝 土应 变计 ，
—
分 别 位 于 土 层 的 分 界 处 、较 厚 土层 中 间 高 程 处 ， 以及 桩 的底 部 附 近 ，其 中① 层 层 厚 较 小 ，故 未 布 置 应
变 计
表 １ 土层 物 理力 学 性质 指 标 表
在影 响单桩承载力的诸多因素中 ，桩土界 面特征 是一个十分重要 的因素 。它是指埋设 于土 中的桩 与桩 周土接触面 的形 态特性 。文 献 ［ ］用 桩 的表 面粗糙 １ 程度系数来描述其粗糙度 ，且在极限状态下 ，该 系数 越大 ，真实 桩与桩周土之 间的结合就越 牢固。 对于各种类 型的灌注桩 ，桩表面的粗糙度一 般表 现为孑 壁的粗糙度 ，而孔壁 的粗糙度又和相应地 质土 Ｌ 层的物理性质直接相关 。因此 ，通过对土层性 状的研 究 ，就可以分析在 桩的形成过程 中影响桩 与桩 周土相 互结合 的因素。显 然 ，在相 同条件下 ，钻孔灌 注桩在 浇灌混凝土时 ，混凝土中的材料颗粒与地质层 中土体 颗粒相互交融的越多 ，渗 透到土体 中的混凝 土材料颗 粒 也 越 多 ，桩 与 桩 周 土之 间 的结 合 就 越 牢 固 。 般 情 况 下 ，砂 土 、粘 土 中 的渗 透 性 符 合 达 西 定 律 ，但精确地计算渗透系数 比较 困难 。在早期 ，太沙
不完全清晰 。国内外学者从不 同角度对桩侧摩 阻力做 了大量 的研究 ，正如文 献 ［ ］所指 出 ，传统 的单桩 １ 承载力计算模式不能客观 、真实地反映不 同状 况下桩
的受力状况 ，只有 混合桩才能 比较准确地反 映不同状 况下桩 的受力状况。本文应用混合桩 的概念 ，解释 了 极 限摩 阻力试验值与勘察值之间的差值 ，总结 了临界 破坏 面的分布规律 ，进而分析了土体 的孔 隙 比是影响 钻孔灌 注桩表面粗糙程度系数大小 的重要 因素 。
４ 结 论
［ ］复 旦大学 数 学 系 ．数 学 物理 方 程 ［ ． 上海 ：上 海科 学技 术 出版 ２ Ｍ］
社 ，１８ ９７
在求解 双层地基 固结 问题时 ，将路堤荷载简 化为 二级荷 载。计算 ｌ ｌｃ 逆变换 过程 中运 用 Ｓ ｈｅｔ ａ ａｅ ｐ ｔ ｆ 算 ｅ ｓ
［ ］Ｓ ｈ ｓ Ｈ ｌ ｒｈ ６ ｕ ｅ ｃｌｎｅ ｉ ａ ｌ ｅｒｎｆ ｍ ｓ［ ３ ｔ ｆ ｔ ．Ａｇ ｉ ｍ ３ ８ｎ ｍ ｒ ａ ｉ ｒ ｏ ｏ Ｌｐａ ａｓ ｒ Ｊ］． ｅ ｅ ｏｔ ｉ ｖｓｎｆ ｃｔ ｏ
社 ．１９ ９６
聊 城 大 学 校计 划 项 目 （ ０ １４ 。 Ｘ ５ ０４）
王 红 卫 ，男 ，工 程 师 ，硕 士 。
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法进行数值求解具有参数少 、计 算稳定 的特点 。结 合 工程实例计算结果与实测沉降基本一致 ，表 明该 模型
具 有 较 强 的实 用 性 。 参 考文 献 ：
［ ］钱家欢 ， 宗泽 ．土 １ 殷 【原理 与计算 ［ ．北京 ：中 国水利 水 电 出版 Ｍ］
ｆ ｍ Ｊ ．Ｃ ｍ ｕ ｉ ｔ ｉ ｓｏ Ａ Ｍ ，１７ ， ３ （０ ６４— ２ ． ｏ ｓ［ ｒ ｏ ｍ ｎ ａ ｎ Ｃ ｃ ｅｏ ｆ ９ ０ １ １ ）： ２ ６ ５ ［ ］曹喜 人 ５ 高填石路堤工期 沉降与工 后沉降实 用计算 方法研 究 ［ ］ 湖 Ｊ Ｍ Ｔ Ｂ ． Ａ Ｉ ６ ５在科学 计算中的 应用 ［ 清 华大 Ａ Ｍ］ 南大学学报 ． ０ ５ （ ） ２０ ４ ［ ］宋兆基 ，徐流美等 ６
引 言
钻 孔 灌 注 桩 以 其适 用 于 多种 地 质 条 件 而 得 到 广 泛 的应用 ，然而人们对桩侧摩 阻力作用机理 的认识 依然
基提出了考虑 土体 孔 隙 比的经 验公 式 来计 算渗 透 系 数 ，据此可认 为孔 隙比将是影 响桩表面粗糙程度 系数
的重要因素。 ２ 工程 试 验 ２ １ 试验 Ｉ ．
维普资讯
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７ ４・
全 国中文核心期刊
路基工程
２０ ０ ８年第 ５期 （ 总第 １０期 ） ４
钻 孔 灌 注 桩摩 阻力 的探 讨 水
王 红卫 崔 诗 才 肖林 峻
（ 城大学建筑工程学 院 聊 山东 聊 城 ２ ２５ ） ５ ０ ９
摘 要 应用混合桩理论解释 了钻孔灌注桩 的极 限摩 阻力试验值与勘察值之 间的差值 ，总结 了极 限荷载作用下桩 的临界破坏 面在桩周土 中的分布规律 ，分析 了孔 隙比是影响钻孔灌注桩表面粗糙 度的 重 要 因素 。 关 键 词 混合 桩 极 限摩 阻 力 孔 隙 比 临 界破 坏 面
一
根据试验结果 ，应用 文献 ［ ］ 中的公式来计 算 ３ 第 ｉ 土 中 真 实 桩 的平 均 摩 阻力 。 层
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（） １
式 中 ｆ为第 ｉ ， 地质层的厚度 ；Ｎ … Ⅳ． 分别 为第 ｉ ＋ １ 及第 ｉ 截面 的桩身 轴力 ；ｄ为真 实桩 的直 径。极限 状态下 ，摩 阻力试验值计算结果见表 ２ 。 由文献 ［ ］ 可知 ，公 式 （ ） 中用 真 实桩 的直 １ １ 径来计算桩 的平均摩阻力显然是不合理 的，而采用混
１ 相 关 理 论 的应 用
在文献 ［ ］ 中 ，试桩是钻 孔灌注桩 ，桩长 ５ ． ２ ４８ ５ ． ５ ０ｍ，桩 径 ８ ０Ｉ／ 土 层 的 主 要 物 理 力 学 指 标 ０ ｌ 。 Ｔ１ ｒ 见表 １ 。在桩 身 ９个 观测 断 面处 预埋 混凝 土应 变计 ，
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分 别 位 于 土 层 的 分 界 处 、较 厚 土层 中 间 高 程 处 ， 以及 桩 的底 部 附 近 ，其 中① 层 层 厚 较 小 ，故 未 布 置 应
变 计
表 １ 土层 物 理力 学 性质 指 标 表
在影 响单桩承载力的诸多因素中 ，桩土界 面特征 是一个十分重要 的因素 。它是指埋设 于土 中的桩 与桩 周土接触面 的形 态特性 。文 献 ［ ］用 桩 的表 面粗糙 １ 程度系数来描述其粗糙度 ，且在极限状态下 ，该 系数 越大 ，真实 桩与桩周土之 间的结合就越 牢固。 对于各种类 型的灌注桩 ，桩表面的粗糙度一 般表 现为孑 壁的粗糙度 ，而孔壁 的粗糙度又和相应地 质土 Ｌ 层的物理性质直接相关 。因此 ，通过对土层性 状的研 究 ，就可以分析在 桩的形成过程 中影响桩 与桩 周土相 互结合 的因素。显 然 ，在相 同条件下 ，钻孔灌 注桩在 浇灌混凝土时 ，混凝土中的材料颗粒与地质层 中土体 颗粒相互交融的越多 ，渗 透到土体 中的混凝 土材料颗 粒 也 越 多 ，桩 与 桩 周 土之 间 的结 合 就 越 牢 固 。 般 情 况 下 ，砂 土 、粘 土 中 的渗 透 性 符 合 达 西 定 律 ，但精确地计算渗透系数 比较 困难 。在早期 ，太沙
不完全清晰 。国内外学者从不 同角度对桩侧摩 阻力做 了大量 的研究 ，正如文 献 ［ ］所指 出 ，传统 的单桩 １ 承载力计算模式不能客观 、真实地反映不 同状 况下桩
的受力状况 ，只有 混合桩才能 比较准确地反 映不同状 况下桩 的受力状况。本文应用混合桩 的概念 ，解释 了 极 限摩 阻力试验值与勘察值之间的差值 ，总结 了临界 破坏 面的分布规律 ，进而分析了土体 的孔 隙 比是影响 钻孔灌 注桩表面粗糙程度系数大小 的重要 因素 。
４ 结 论
［ ］复 旦大学 数 学 系 ．数 学 物理 方 程 ［ ． 上海 ：上 海科 学技 术 出版 ２ Ｍ］
社 ，１８ ９７
在求解 双层地基 固结 问题时 ，将路堤荷载简 化为 二级荷 载。计算 ｌ ｌｃ 逆变换 过程 中运 用 Ｓ ｈｅｔ ａ ａｅ ｐ ｔ ｆ 算 ｅ ｓ
［ ］Ｓ ｈ ｓ Ｈ ｌ ｒｈ ６ ｕ ｅ ｃｌｎｅ ｉ ａ ｌ ｅｒｎｆ ｍ ｓ［ ３ ｔ ｆ ｔ ．Ａｇ ｉ ｍ ３ ８ｎ ｍ ｒ ａ ｉ ｒ ｏ ｏ Ｌｐａ ａｓ ｒ Ｊ］． ｅ ｅ ｏｔ ｉ ｖｓｎｆ ｃｔ ｏ
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法进行数值求解具有参数少 、计 算稳定 的特点 。结 合 工程实例计算结果与实测沉降基本一致 ，表 明该 模型
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［ ］钱家欢 ， 宗泽 ．土 １ 殷 【原理 与计算 ［ ．北京 ：中 国水利 水 电 出版 Ｍ］
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引 言
钻 孔 灌 注 桩 以 其适 用 于 多种 地 质 条 件 而 得 到 广 泛 的应用 ，然而人们对桩侧摩 阻力作用机理 的认识 依然
基提出了考虑 土体 孔 隙 比的经 验公 式 来计 算渗 透 系 数 ，据此可认 为孔 隙比将是影 响桩表面粗糙程度 系数
的重要因素。 ２ 工程 试 验 ２ １ 试验 Ｉ ．
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全 国中文核心期刊
路基工程
２０ ０ ８年第 ５期 （ 总第 １０期 ） ４
钻 孔 灌 注 桩摩 阻力 的探 讨 水
王 红卫 崔 诗 才 肖林 峻
（ 城大学建筑工程学 院 聊 山东 聊 城 ２ ２５ ） ５ ０ ９
摘 要 应用混合桩理论解释 了钻孔灌注桩 的极 限摩 阻力试验值与勘察值之 间的差值 ，总结 了极 限荷载作用下桩 的临界破坏 面在桩周土 中的分布规律 ，分析 了孔 隙比是影响钻孔灌注桩表面粗糙 度的 重 要 因素 。 关 键 词 混合 桩 极 限摩 阻 力 孔 隙 比 临 界破 坏 面