锚杆静压桩单桩承载力与最终压桩力关系分析

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静压桩压桩力与承载力关系研究

静压桩压桩力与承载力关系研究

静压桩压桩力与承载力关系研究静压桩技术在我国很多地区得到了空前发展和广泛应用,但是静压桩的研究明显落后于应用。

国内对静压桩的研究多采用与静力触探相类似的研究理论和方法,主要研究了静压桩的挤土效应,在一定程度上解决了静压桩施工对周围环境的影响问题。

本文主要研究静压桩沉桩机理、压桩力与承载力计算及二者间的关系,这对于沉桩可能性、施工机具选择、压桩力和承载力估算等问题具有重要工程应用价值。

论文的主要工作有:分析了粘性土和砂土层中的沉桩特性,比较了沉桩过程中平面圆孔扩张经典解答和空间圆柱形扩张解析解的优缺点,平面圆孔扩张解答推导简单,结果明了,但所求得的位移、应力和超孔压值与z坐标无关,显然与事实不符;空间圆柱形孔扩张归结为空间轴对称问题,考虑z轴方向的变化、τrz和土体自重的影响,但未对桩端和桩侧进行区分。

有鉴于此,提出桩端用球形孔扩张、桩侧滑动摩擦计算模式来模拟沉桩过程来获取沉桩后在桩周产生的应力场是可行的。

静压桩沉桩过程中超静孔隙水压力的产生和消散对沉桩施工、桩周土体再固结及其后承载力发展具有重要意义。

本文系统地分析了国内外专家学者对沉桩引起的超孔隙水压力的研究情况,包括理论分析计算和实测经验总结,然后采用空间圆柱孔扩张理论的空间应力解答,根据Henkel超孔压公式,从理论上对弹性区和塑性区超孔压径向和竖向分布规律进行了分析。

分析了桩侧和桩尖阻力的特性,假定土体为均质、各向同性的理想弹塑性材料,采用摩尔-库仑模型,根据球孔扩张理论求得其解析解,考虑桩身滑动摩擦,确定沉桩过程中不同深度压桩力计算公式,最后用有限元分析软件Ansys8.0对沉桩过程采用位移贯入法进行模拟和计算分析,分析(计算)结果与实际工程实测结果有较好的一致性。

根据桩—土作用分析承载力的影响因素和规律,特别考虑了承载力的时间效应,分析归纳了静压桩承载力间效应现象、研究意义和估算方法。

最后对于终压力与承载力关系,结合南京地区数个静压桩工程资料,用专业统计分析软件DPS 定量或定性分析了二者间的影响因素,以期由终压力直接推算极限承载力。

桩的终压力与极限承载力

桩的终压力与极限承载力

桩的终压⼒与极限承载⼒⼀⽅⾯,静压桩的压桩⼒与极限承载⼒在概念、性质、数值⼤⼩及作⽤效果等⽅⾯存在显著差别。

压桩⼒是沉桩过程中使桩能贯⼊⼟层所施加的静压⼒,主要是克服桩体冲剪⼟体向下穿透时由桩端阻⼒和桩周摩阻⼒组成的沉桩阻⼒。

⼟体基本恢复后,原来施⼯下沉时桩侧滑动摩擦⼒变成承载时的静摩擦⼒,静压桩才获得⼯程上所需要的所谓特征承载⼒。

如果桩⾝长且桩周⼟体摩擦⼒的恢复值⼜⼤,那么该静压桩的极限承载⼒就将⼤于施⼯终压⼒;反之,桩的极限承载⼒就可能⼩于桩的终压⼒。

另⼀⽅⾯,静压桩的终压⼒与单桩极限承载⼒⼜是密切相关的。

承载⼒是在终压⼒的基础上,经过固结作⽤和触变恢复发展的,在桩周⼟未达到充分固结恢复之前的承载⼒,都不是极限承载⼒,从这个意义上说,终压⼒是零时刻的⼴义极限承载⼒,⽽不同时刻的⼴义极限承载⼒都收敛于桩的真实极限承载⼒。

所以,极限承载⼒是休⽌时间的函数,并与终压⼒、⼟质、桩径、桩长等有关。

定义压桩系数K为静⼒压桩终⽌压⼒与单桩极限承载⼒之⽐,上述分析可知:粘性⼟中,压桩过程中由于产⽣超孔隙⽔压⼒,抗剪能⼒降低,压桩阻⼒减⼩,压桩停⽌后,桩周⼟体固结,桩与⼟体之间的摩擦⼒逐步增加,所以粘性⼟中压桩系数⼀般较⼩;⽽在砂性⼟内压桩,桩周产⽣挤压和摩擦,由于砂的剪胀性,桩周⼟的孔隙⽔压⼒下降,内摩擦⾓相应增⼤,提⾼了桩的贯⼊阻⼒。

孔隙⽔压⼒随时间消散后,桩与⼟层问的摩擦⼒也相应减⼩,这种情况下K值可能远⼤于1。

在粘性⼟中,压桩过程中的阻⼒最⼩,⼟的强度逐渐恢复与增长后,承载⼒通常显著地⾼于压桩阻⼒;粉砂就相反,压桩时急剧升⾼的孔隙⽔压⼒夸⼤了桩的阻⼒,孔隙⽔压⼒消散,端阻⼒下降,桩的承载⼒常会低于压桩阻⼒。

压桩经验的地⽅性特别强,各地的经验⼤致的趋势是相似的;但存在许多差别,与各地的地质条件及技术条件的不同有关。

1.桩的终压⼒与极限承载⼒是两个不同的概念,也是两个不同的数值。

2.当预制桩在垂直静压⼒作⽤下沉⼊粘性⼟层中时,桩周⼟体发⽣剧烈的挤压扰动,⼟中孔隙⽔压⼒急剧上升,从⽽在桩周⼀定范围内产⽣重塑区,⼟的抗剪强度降低,压桩阻⼒并不⼀定随桩的⼈⼟深度的增加⽽增⼤,⼤量⼯程实践表明,粘性⼟中长度较长的静压桩,其最终的极限承载⼒⽐压桩施⼯结束时的终⽌压⼒要⼤。

静压桩单桩竖向承载力的分析估算

静压桩单桩竖向承载力的分析估算
映性 欠佳 等 。
静压 桩 的沉桩 过 程 自始至 终 都能观 测 到沉桩 阻力 ,一般 在最 终 压桩 力下 还要进 行 若干 次复 压 , 每根 桩都 类似 地做 一 个快速 静 荷载 试验 。 尽管 沉桩 对桩 周 土 的扰 动 作用 使桩 的竖 向承 载 力有一 个 后 期恢 复提 高 的过程 , 压桩 力反 映桩 的竖 向承载 力还 是非 常直 接 的 , 某种程 度 上 比动 测 法还 要好 。 但 在 研究 静 压桩 的竖 向承 载 力 ,有 以下 几方 面 的意 义 :( )可 以合 理地 确 定最终 压桩 力 ,从而 经济 合理 1 地选 择施 工机 械 ,确 定桩长 ;( )在 积 累一 定 的地区 经验 后 ,可免 除费 工 费力 的桩 的竖 向承载 力静 2 荷载 试验 ,仅做桩 的完整 性检 验 即可 ;( )以静压 桩作 为 突破 口,类 比条件 相似 的挤 土桩 ,研 究 更 3
拟 竖 向极 限承载 力 ,或称 为广 义竖 向极 限承 载 力 。从 这 个意义 上 说 ,终 压 力是零 时刻 的广 义 竖 向极
限承载 力 ,而不 同时刻 的所有 的广义 竖 向极 限承载 力 都收敛 于 桩 的真 实 竖 向极 限承载 力 。
2 由终 压 力推 算 竖向极 限承 载 力的 方法 . 静 压桩 作 为挤土 桩 , 以用 常规 的确 定 竖 向承载 力 的方法 ,如用深 基 础极 限竖 向承 载力 的公 式 可
计 算 、用 静力 触探 指标 计算 等 。静压 桩 能够 显示 压桩 力 ,这 是它 不 同于其 他桩 型 的地方 ,它 完全 可
以用来 推 算竖 向承 载力 。
直接 寻求 压桩 力与 单桩 竖 向极 限承载 力 之 间的普 遍关 系 目前还 难 以实现 , 为靠简 单 的两三 个 因 参 数 并不 能精 确地 反映 出桩 长 、桩截 面 尺寸 、桩侧桩 端 和下 卧土 层 的组成 情况 及土 性特 征等 复 杂 因 素 。但压 桩 力与单 桩 竖 向极 限承载 力 的 内在 联 系是 实际存 在 的 ,可 以用 区域性 回 归经验 公式 方 法探 索二 者之 间 的关 系 。区域 性 回归经 验公 式方 法最 为常用 ,其 公式 往往 是结 合 某种 具体 的土 层特 定条 件 提 出的 ,它 的使 用基 本 可 以满 足 工程精 度 的要求 。

静压桩终压力及单桩竖向承载力的相关性_pdf

静压桩终压力及单桩竖向承载力的相关性_pdf

摘 要 : 以苏南软土地区的静压桩施工实测资料为依据 ,着重分析了静压桩的终压力与单桩竖向承载力之间的相 互关系 ,并按照静压桩的入土深度 ,提出两者之间的相关性估算方法 ,为静压桩的安全 、合理施工提供参考 。 关键词 : 静压桩 ;终压力 ;单桩竖向承载力 3 中图分类号 : TU47311 + 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 - 7643 (2006) 05 - 0063 - 04
(2)桩端土层的性质 ,桩端持力层的类别和性 质直接影响桩端阻力的大小和桩的沉降量 。低压缩 性 、高强度的砂 、砾 、岩层是理想的具有高端阻力的 持力层 ;相反 ,高压缩性 、低强度的软土几乎不能提 供桩端阻力 ,并有可能导致桩发生突进性破坏 。
(3)桩的几何特征 ,不仅桩的形状及表面积决 定桩侧总阻力的大小 ,而且桩的长细比也是影响桩 侧阻力 、桩端阻力的发挥程度和单桩承载力的主要 因素 。
≥11125 ≥11278 ≥01984 ≥01833 ≥01909 ≥11232 ≥11564 ≥11828 ≥11828 ≥1122 ≥11353 ≥11215 ≥11265 ≥11239 ≥11253 ≥11306 ≥01674 ≥01572
由表 1可知 ,即使在同一地区 ,不同施工地点的 静压桩基工程 ,其压桩系数 Q / P (压桩力与桩承载 力标准值之比 )的值 ,从 0157~1183不等 ,呈现了较 大的离散性 。这充分说明 ,在软粘土中 ,静压桩竖向 承载力的变化除了与终压力值有关外 ,还与其它因 素密切相关 ,总的来说 ,影响静压桩竖向承载力的主 要因素有以下几点 。
第一种方法是回归区域性的经验公式 ,这种方
法最为常用 ,公式往往是结合某种具体的土层特定 条件要求 。

静压预应力管桩的几个问题探讨

静压预应力管桩的几个问题探讨

74静压预应力管桩的几个问题探讨★ 赵香仕一、终压条件及终压力与极限承载力关系桩基规范7.5.7条规定:最大压桩力不宜小于设计的单桩竖向极限承载力标准值,必要时可由现场试验确定。

江苏省预应力管桩基础技术规程5.4.2条规定:终压标准:1)、一般情况以设计桩长和标高为准,最终压桩力作为参考。

2)、桩端达到坚硬的硬塑黏土层、中密以上的粉土、砂土、极软岩、软岩时,以终压力为准,设计桩长和桩顶标高为参考。

3)、根据试桩确定桩进入持力层的最大终压力。

工程实例中有的桩基极限承载力小于终压力,有的甚至于两倍于压桩力。

对于短桩来讲,大部分承载力来自于桩端,桩基周围摩阻力占比很小。

压桩过程中,桩端土受到压缩,土体强度增加阻力增大;另一方面压桩力是瞬间压力,从动力学角度看瞬间压力会明显比静载试桩堆载重力要大。

所以短桩情况下,桩基极限承载力甚至会小于终压力。

管桩周围一般都是软黏土、粉质黏土、粉土,有的还有淤泥质土,这些强度很低土在桩基施工过程中,受到扰动破坏原状土结构,尤其饱和土更是短时间孔隙水压力增大,土体强度明显下降,沉桩阻力变小,也就是压桩力变小。

但随着时间的推移,孔隙水压力下降,土体结构固结恢复,强度增长,所有桩基极限承载力数值会大于压桩力。

因为这个原因桩身越长这个效应越明显。

土体固结强度增长前期非常快,后期增长缓慢,最终到达恒定值,砂土最快,粉土次之,黏土稍慢,淤泥甚至要数百天才能完成。

《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)对于静载试验的开始时间做以下规定:预制桩在砂土中入土7d后;黏性土不得少于15d;对于饱和软黏土不得少于25d。

灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后,才能进行。

有的文献按照桩长对桩基极限承载力与终压力关系做了总结:纯摩擦桩一般控制桩长和标高;其它桩,桩长大于21米时,终压力一般取管桩极限承载力,当桩周土灵敏度较高时取管桩极限承载力的0.8~0.9倍;桩长为14~21米时,终压力取管桩极限承载力1.1~1.4倍;桩长小于14米时,终压力取管桩极限承载力1. 4~1.6倍。

锚杆静压桩的承载力

锚杆静压桩的承载力

锚杆静压桩的承载力
锚杆静压桩的承载力是指锚杆在桩身周围的土体中所能产生的最大安全拉力或抗拔能力。

其计算方法一般采用静力学原理和土力学理论。

锚杆静压桩的承载力与锚杆的材料强度、锚杆直径、锚杆埋置深度、土体的抗剪强度和摩擦系数等因素有关。

不同的设计方法和计算公式会导致不同的结果。

常见的计算方法有拉力法、平衡法和位移法等。

其中,拉力法是使用拉力计测量锚杆上的拉力,通过拉力与桩体摩擦力、桩体端阻力和土体摩擦力之间的平衡关系来计算承载力;平衡法是通过稳定平衡状态来计算承载力,假设锚杆与土体之间的摩擦力等于锚杆所受到的外力,通过平衡方程求解承载力;位移法则是将锚杆与土体之间的相对位移作为参考,通过位移变化、应变和材料本构关系来计算承载力。

在实际工程中,还需要考虑锚杆与桩体以及土体之间的相互作用、锚杆的变形和破坏模式等因素,以保证锚杆静压桩的安全可靠承载。

因此,在设计和施工过程中,需要根据具体情况和相关规范进行合理的计算和评估。

桩基(设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值)计算确定

桩基(设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值)计算确定

桩基(设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值)计算确定一、概述1、概念单桩承载力特征值×=单桩承载力设计值;单桩承载力特征值×2=单桩承载力极限值=桩侧摩阻力+桩端阻力=单桩承载力(设计)单桩承载力设计值×=单桩承载力极限值。

2、静压桩终压值确定压桩应控制好终止条件,一般可按以下进行控制:1)对于摩擦桩,按照设计桩长进行控制,但在施工前应先按设计桩长试压几根桩,待停置24h后,用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压,如果桩在复压时几乎不动,即可以此进行控制。

2)对于端承摩擦桩或摩擦端承桩,按终压力值进行控制:①对于桩长大于21m的端承摩擦桩,终压力值一般取桩的设计极限承载力。

当桩周土为粘性土且灵敏度较高时,终压力可按设计极限承载力的~倍取值;②当桩长小于21m,而大于14m时,终压力按设计极限承载力的~倍取值;或桩的设计极限承载力取终压力值的~倍;③当桩长小于14m时,终压力按设计极限承载力的~倍取值;或设计极限承载力取终压力值~倍,其中对于小于8m的超短桩,按倍取值。

3)超载压桩时,一般不宜采用满载连续复压法,但在必要时可以进行复压,复压的次数不宜超过2次,且每次稳压时间不宜超过10s 。

3、静压桩复压值确定 取终压力值举例:桩长18~20m , 800kn (单桩竖向承载力特征值)=2×800 kn =1600 kn 单桩承载力(设计)极限值 =1600 kn/=1000 kn (单桩承载力设计值)=1600 kn ×=2000 kn(终压力值、复压力值) ,当桩长小于21m ,而大于14m 时,终压力按设计极限承载力的~倍取值(取)。

二、钢管桩承载力(5.3.7-1)当h d /d<5时, (5.3.7-2)当h d /d ≥5时, (5.3.7-3)式中:q sik 、q pk 分别按表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值;:桩端土塞效应系数;对于闭口钢管桩λ = 1,对于敞口钢管桩按式(5.3.7-2)、(5.3.7-3)取值;ppk p i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q λ+=+=∑dh b p /16.0=λ8.0=p λpλh:桩端进入持力层深度;bd:钢管桩外径。

论文范文:静压管桩单桩承载力及其与压桩力关系研究

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论文范文:静压管桩单桩承载力及其与压桩力关系研究第1章绪论1.1 概述桩基是建筑基础的一种,属于深基础,它的作用是使上部结构的荷载能够通过它直接传递到较深处的坚硬、压缩性不大的土层或岩层,而不传递到上层的较为软弱的地层。

桩基础是一种非常古老的基础形式,它的应用可以追溯到一万两千年到一万四千年前。

那时,还没有水泥,聪明的人类就选择天然材料作为桩体,例如石桩和木头桩。

后来随着科技和工业的发展出现了水泥,并且钢筋混凝土得以应用,并在建筑行业开始流行,随之就出现了钢筋混凝土桩。

20时间前期,尤其是二战之后,桩基础的技术和理论成果有了迅猛的发展,而桩基础的研究和应用也就越来越广,出现了各种各样的桩型,包括各种管桩。

比如:预应力混凝土管桩、钢管桩等等。

随着科学技术的发展和桩基的广泛应用,人们对桩基础的设计、施工、承载机理以及桩与上部结构之间的关系有了比较系统、深入和客观工程实践经验与理论研究。

时至今日,桩基已经是基础工程的一个重要分支。

预应力混凝土管桩是在工厂制作然后运往施工现场进行施工的。

在生产工厂,利用预应力的先张法工艺与离心成型工艺生产预应力管桩,预应力管桩成型以后还要进行蒸压养护,最后形成预应力管桩成品,见图1-1至图1-4。

运抵施工现场后,可以通过静压的方法沉入地下,也可以通过锤击的方法沉桩,最后形成建筑物的深基础。

因为管桩在工厂制作,所以可以批量生产,规格尺寸准确误差小、成桩质量控制性强、节能、低碳环保、浪费少、充分利用资源。

如果现场采用静压法施工,可使施工现场整洁规范、施工文明、无噪声、无污染、施工所需劳动量少、机械化程度高、施工速度快、从而减低成本。

并且,预应力管桩具有强度高、单桩承载力高、耐久性可靠性都较高。

再加之现在城市生活对环境的要求,“静压”的工艺越来越受欢迎,因此,工程中对预应力混凝土静压管桩的应用越来越多。

1.2 预应力管桩特点预应力混凝土管桩具有鲜明的特点和优势,但与传统桩相比也有其不足,具体表现如下:预应力混凝土管桩的优势表现为:1.承载力高。

静压桩压桩力计算及长期承载力预测

静压桩压桩力计算及长期承载力预测

静压桩压桩力计算及长期承载力预测
随着城市化进程的发展,高层建筑在城市中日益增加,桩基础的应用越来越广泛。

与其他桩型相比,静压桩噪音低,振动小,无污染的特性越来越受到工程设计人员的喜爱。

但对于静压桩理论方面的研究却远远落后于工程实际应用,本文以理论分析为基础,结合前期研究做过的现场原型试验,对静力压入桩的贯入机理,沉桩阻力及长期承载力预测等问题进行了较为深入的研究。

本文的主要工作如下:(1)深入研究静力压入桩沉桩机理及在不同土质中的沉桩特性,并对比分析静压桩的沉桩过程和静力触探的贯入过程之间的异同。

分析不同材质、贯入速率和尺寸效应三个影响因素对沉桩阻力的影响,为更好的利用静力触探资料估算静压桩沉桩阻力提供了依据。

(2)在搜集整理国内外研究成果的基础上,分析沉桩过程中侧阻退化机理:总结归纳利用侧阻退化原理降低沉桩阻力的方法,以及侧阻退化在工程实践中的应用。

(3)提出考虑侧阻退化计算沉桩阻力的基本公式,并利用Visual Basic语言编写了计算程序。

利用在山西太原试验场区进行的2组原型试验的实测结果对比用程序计算得到的结果,验证计算公式的可行性。

(4)利用BP人工神经网络建立了一个模型预测静压桩长期承载力,并利用Visual Basic语言编写了计算程序。

利用在珠海的试验场区进行的3组“隔时复压”原型试验的试验数据,选其中两根桩的数据作为样本进行学习,预测第3根桩的长期承载力。

将预测得到的静压桩长期承载力~时间曲线和实测承载力~时间曲线进行对比分析,验证计算结果的准确性。

静压预制混凝土桩的承载力时间效应分析及压桩终压力的研究

静压预制混凝土桩的承载力时间效应分析及压桩终压力的研究

静压预制混凝土桩的承载力时间效应分析及压桩终压力的研究发表时间:2018-11-14T09:52:13.497Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第20期作者:黄海明[导读] 分析了形成桩基承载力时间效应现象的原因,并最终讨论压桩终压力与单桩极限承载力之间的关系,并结合实际,提出了于现场控制部分可行的办法。

黄海明汕头市建筑设计院摘要;通过对预应力混凝土桩沉桩机理的分析,分析了形成桩基承载力时间效应现象的原因,并最终讨论压桩终压力与单桩极限承载力之间的关系,并结合实际,提出了于现场控制部分可行的办法。

关键词:时间效应;终压力;极限承载力预应力混凝土桩自上世纪六、七十年代引入我国以来,凭借者其相对低廉的造价、桩基施工质量、成桩质量容易把控、施工速度快、适用范围广、质量检测快捷方便等优点得到迅速的推广,特别是在房地场市场追求快消化的今天,更是被大力的使用。

以汕头市为例,全市一半以上的工地均采用预应力高强度混凝土管桩,但由于单纯追求工程速度、缺少工程施工总结,现场的桩基控制条件往往过于保守,忽视了桩基承载力的时间效应,最终造成严重的资源浪费,因此通过对桩基承载力时间效应以及压桩终压力的研究,明确不同土体中单桩极限承载力的增加特点并运用于工程实际中对于节约工程造价具有重要的现实意义。

1、桩基承载力时间效应现象在沉桩结束后,桩基承载力会随着时间的改变而逐渐增大,呈现先快后慢最终趋于稳定的变化趋势,这种桩基承载力随时间变化而增加的现象称为桩基承载力的时间效应。

20世纪20年代,工程师们就在工程实践中发现了桩基础成桩后其承载力随时间而变化的现象。

1938年,Meyer在上海浚埔局的工作过程中发现上海地区桩的承载力在一年的静止后增长了约10%;1955年,于美国旧金山的粉质软粘土地基的工地中,工程师采用15m的钢管桩,桩长4.5m,静止33天后的承载力相比于刚入土的3个小时提高了5.4倍,相比于入土7天提高了1.2倍。

静压桩的压桩力与承载力关系分析

静压桩的压桩力与承载力关系分析
因土 层 结构 、 桩型、 桩径、 桩长、 压桩力不同 , 因结后, 桩能满足上部结构要求可以承受 的最大荷载 , 终压 依 据 不尽 相 同 , 会 出现终 压 力 大于 或 小 于单 桩 竖 向承 载 力 的状 、 兄【 u 。
Va l u e Eng i ne e r i n g

・1 2 9・
静压 桩 的压 桩 力 与承 载 力关 系分 析
An a l y s i s o n Re l a t i o n s h i p b e t we e n J a c k i n g Fo r c e a n d B e a r i n g Ca p a c i t y o f S t a t i c P r e s s u r e P n e
力 是 终止 压 桩 瞬 间 出现 的荷 载 ,其 每 次 出现 持 续 的 时 间通 0 引言 终压力 P 是 桩 尖 达 到 持 力 层 终 止 压 桩 时 的最 终 静 压 常 仅 为 5 ~ 1 0 s 。单 桩 承 载 力 是 桩 能 抵抗 由上部 结 构传 来 的 力 ,单桩 竖向承载力标准值 Q 血是沉桩结束桩周土体 产生 长 期 荷载 作 用 的 能力 ,这个 本 质 区别 又 决定 了两 者 的 计 算
 ̄S h a n d o n g Z h e n g y u a n C o n s t r u c t i o n E n g i n e e i r n g C o . , L t d . , J i ' n a n 2 5 0 1 0 1 , C h i n a ; (  ̄C o n s t r u c t i o n S u p e r v i s i o n C o . , L t d . o f S u z h o u I n d u s t i r a l P a r k , S u z h o u 2 1 5 0 2 1 , C h i n a )

静压桩终压力与极限承载力的差异分析

静压桩终压力与极限承载力的差异分析

静压桩终压力与极限承载力的差异分析陈铭辉【摘要】目前在上海及华东地区,对预制桩大都采用静力压桩方式将桩沉入地基中.将桩压入设计桩底标高时的最终压力值,一般认为即是该桩的极限承载力.其实这种看法是错误的.本文以实际工程为例,对“终压力”与“桩极限承载力”之间的差异,及其原因进行了分析.【期刊名称】《水利建设与管理》【年(卷),期】2013(033)011【总页数】4页(P7-10)【关键词】静压桩;终压力;极限承载力;差异分析【作者】陈铭辉【作者单位】上海宏波工程咨询管理有限公司,上海200232【正文语种】中文【中图分类】TV491 工程概况及工程地质条件1.1 工程概况上海市竹园污泥处理工程(ZST3.2标)土建项目,包括污泥处理厂房、污泥仓库和烟囱。

工程于2011年11月6日开始桩基施工,桩型为PHC-500AB-100,单桩抗压承载力设计特征值为600kN,桩长为25m两节桩,桩底标高进入⑤1-1灰色黏土。

采用静力压桩方式沉桩。

施工单位在施工54根桩时,对施工情况进行了统计,当将这54根桩压入设计桩底-21.25m标高时,静压桩的最终压力值在820~984kN范围,均未达到设计特征值的两倍——桩的极限承载力600kN×2=1200kN。

施工单位又两次将桩长分别加长到28m和35m,静压桩的终压力值分别为820kN和1066kN,仍未达到桩的极限承载力1200kN。

1.2 工程地质条件竹园污泥处理工程场区工程地质分层及预制桩桩侧fs值及桩端fp值参见表1。

2 桩的静载荷试验情况2.1 桩静载试验方法、加载方式及终止条件2012年4月,委托上海某公司,对该工程进行基桩静载荷试验。

两根桩的静载试验情况介绍见表2。

表1 竹园污泥厂地层特征、土层物理力学性质简述预制方桩、PHC桩土层层号土层名称层厚(m)范围值/平均值层底标高(m)范围值/平均值极限侧阻Fs(kPa)极限端阻Fp(kPa)①1.08~0.10冲填土4.10~4.996.40-0.8615②3-1灰色砂质粉土夹粉质黏土1.80~2.984.40-2.23~-2.96-3.5115(6.00m以浅)35(6.00m以深)②3-2-6.23~-7.66灰色砂质粉土3.80~4.696.20-9.48502200③灰色粉质黏土夹黏质粉土2.70~5.186.60-11.91~-12.84-13.4230④-17.67~-18.00灰色淤泥质粉土4.50~5.095.60-18.3825⑤1-1-24.89~-25.59灰色黏土6.90~7.578.40-26.3240800⑤1-2-26.29~-28.94灰色粉质黏土1.40~3.335.30-31.08501000⑤2-31.23~-32.98灰色砂质粉土2.10~5.2211.00-35.93703500⑤3灰色粉质黏土夹砂质粉土1.00~1.001.00-32.23~-32.25-32.26⑤4暗绿~草黄色黏土未钻穿未钻穿表2 简要静载试验情况记录试桩桩号试桩桩型及桩径(mm) 桩长(m) 桩身混凝土强度桩进入持力层桩顶标高沉桩日期静压桩最终压力值(kN)515号 PHC-AB500(100)-26aφ500 26 C80 ⑤1-1灰色黏土 -0.450 2012-01-03 820536号PHC-AB500(100)-26aφ500 26 C80 ⑤1-1灰色黏土 -0.450 2011-12-31 820 静载试验采用压重平台反力装置,加载方式为慢速维持荷载法。

钢管静压锚杆桩承载力计算

钢管静压锚杆桩承载力计算

人民 大厅(大三角)工程 钢管静压锚杆桩承载力计算一、工程概况:本工程为人民广 厅(大三角)工程,因工程需要,需对地下二层局部位置处增设4根静压锚杆桩。

锚杆桩按现成钢管产品,并根据本工程承载力要求及底板开洞因素,采用Φ325*10和Φ377*10较为合适,现根据Φ325*10和Φ377*10两种钢管,分别按30m 和35m 计算其抗拔承载力。

二、计算:暂按锚杆桩面标高在深8m 处计算。

则按土层分别,桩进入④土为9.2米,下表为锚杆桩在30m 和35m 两种长度所含土层分布。

单桩承载力按单桩抗拔承载力和桩身结构强度计算,取小值。

1、确定单桩竖向抗拔承载力设计值:Rd’=VsUp ∑+Gp ifsili λfsi=53.5kpa①、Ø325*10*30m : Rd’=6.130325.05.536.0⨯⨯⨯⨯π+23=637.5KNØ325*10*35m:Rd’=6.135 325.05.536.0⨯⨯⨯⨯π+23=744KN②、Ø377*10*30m:Rd’=712.8+27=740KNØ377*10*35m:Rd’=831.7+31.4=863KN2、桩身结构强度:需考虑2mm厚的腐蚀厚度:①、Ø325*8:Rd≤0.55fa’A’=7967.1mm2f=215N/mm2Rd=0.55×215×7967.1=942.1 KN②、Ø377*8:Rd≤0.55fa’A’=9274mm2f=215N/mm2Rd=0.55×215×9274=1096.6 KN三、结论按“单桩竖向抗拔承载力设计值抗拔承载力”和“桩身结构强度”计算结果取小值:。

地基处理预应力管桩终压值与单桩极限承载力的关系

地基处理预应力管桩终压值与单桩极限承载力的关系

地基处理预应力管桩终压值与单桩极限承载力的关系发表时间:2017-06-19T13:35:16.863Z 来源:《建筑知识》2017年4期作者:黄伟强张晓东吴强王昌辉[导读] 根据对预应力管桩施工参数的分析和探讨,静压桩机终桩压力值一般情况下与单桩极限承载力存在一定的差异。

(上海宝冶集团市政工程公司上海 201900)【摘要】根据对预应力管桩施工参数的分析和探讨,静压桩机终桩压力值一般情况下与单桩极限承载力存在一定的差异,通过对两者之间的关系进行理论分析,得出花岗岩残积层中终桩压力和极限承载力间关系,对在该区域静压桩施工有一定的指导意义。

【关键词】预应力管桩;终桩压力;单桩极限承载力【中图分类号】TU470 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)04-0225-02 1.前言深圳前海地区始地貌为滨海滩涂及滨海潮间带,该区域地基处理主要为淤泥层和粘土层,淤泥多含有机质,呈流塑状态,粘土层承载力较低,均无法直接作为路基基础持力层。

该区域由大规模人工填海形成。

表层分布有人工填土及人工填石层,其下部分布有海陆交互沉积层的淤泥,第四系全新统冲洪积层粘土,第四系中更新统残积层,该层土为砂质粉质粘土,为混和花岗岩的残积土。

下伏基岩为加里东期全~强风化混合花岗岩。

2.试桩施工参数根据地基处理要求,采用预应力管桩施工,单桩承载力为640KN,符合地基承载力不小于200Kpa,桩径400,有效桩长10m,桩间距为2.2m,桩顶铺设300厚碎石褥垫进行处理。

有效桩长进入淤泥层0.8m,粘土层2.5m,砂质粉质粘土残积层6.7m。

根据要求,按照单桩承载力特征值的2.2倍压力值即1410KN压力进行控制施工。

现场施工采用300吨静力压桩机进行静压施工。

在正式施工前,现场进行了试桩施工,采用10m桩进行施工,桩机终桩压力值为830KN,未达到2.2倍单桩承载力特征值。

调整桩长15m后,桩机终压值为为1600KN,达到设计要求,桩长进入残积层11.7m。

地基处理预应力管桩终压值与单桩极限承载力的关系

地基处理预应力管桩终压值与单桩极限承载力的关系

地基处理预应力管桩终压值与单桩极限承载力的关系【摘要】根据对预应力管桩施工参数的分析和探讨,静压桩机终桩压力值一般情况下与单桩极限承载力存在一定的差异,通过对两者之间的关系进行理论分析,得出花岗岩残积层中终桩压力和极限承载力间关系,对在该区域静压桩施工有一定的指导意义。

【关键词】预应力管桩;终桩压力;单桩极限承载力【中图分类号】TU470【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)04-0225-021.前言深圳前海地区始地貌为滨海滩涂及滨海潮间带,该区域地基处理主要为淤泥层和粘土层,淤泥多含有机质,呈流塑状态,粘土层承载力较低,均无法直接作为路基基础持力层。

该区域由大规模人工填海形成。

表层分布有人工填土及人工填石层,其下部分布有海陆交互沉积层的淤泥,第四系全新统冲洪积层粘土,第四系中更新统残积层,该层土为砂质粉质粘土,为混和花岗岩的残积土。

下伏基岩为加里东期全~强风化混合花岗岩。

2.试桩施工参数根据地基处理要求,采用预应力管桩施工,单桩承载力为640KN,符合地基承载力不小于200Kpa,桩径400,有效桩长10m,桩间距为2.2m,桩顶铺设300厚碎石褥垫进行处理。

有效桩长进入淤泥层0.8m,粘土层2.5m,砂质粉质粘土残积层6.7m。

根据要求,按照单桩承载力特征值的2.2倍压力值即1410KN压力进行控制施工。

现场施工采用300吨静力压桩机进行静压施工。

在正式施工前,现场进行了试桩施工,采用10m桩进行施工,桩机终桩压力值为830KN,未达到2.2倍单桩承载力特征值。

调整桩长15m后,桩机终压值为为1600KN,达到设计要求,桩长进入残积层11.7m。

但现场施工中发现,对于已经施工完毕的10m预应力管桩,24小时后进行复压,其单桩承载力可达到240KN。

对于15m长预应力管桩,24小时复压后其单桩承载力可超过静压桩机最大油缸压力3000KN,远大于设计计算单桩竖向极限承载力。

探讨静压桩施工中压力值与最终承载力的关系

探讨静压桩施工中压力值与最终承载力的关系

科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术本文系统的分析沉桩引起的超孔隙水压力的研究情况,以及压桩力与承载力的计算和两者之间的关系。

最后对于终压力与承载力关系,结合数个静压桩工程资料,用专业统计分析软件DP S定量或定性分析了二者间的影响因素,以期由终压力直接推算极限承载力。

1 静压桩1.1静压桩的简介静压桩全名锚杆静压桩(pressed pile by anchor rod),属于桩基础的一种,常采用的方法是静力压桩机压桩,利用锚杆将桩分节压入土层中的沉桩工艺。

锚杆可用垂直土锚或临时锚在混凝土底板、承台中的地锚。

静压法施工是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。

静压桩的工作原理与锤击截然相反,它具有没有噪声、无震动,没有冲击力等优点,适合在今后岩土工程的需求;而压桩桩型几乎选用的是预应力管桩,它具有工艺简明,质量可靠,价格低,检测方便的特征。

这两者的结合很大程度推动了静压桩的应用。

1.2静压桩适用范围静压桩经常适用于高压缩性粘土层和砂性比较轻的软粘土层,同时也适用于覆土层不厚的岩溶地区。

当静压桩适用于粘土层时,当桩须贯穿一定厚度的砂性土夹层时,要结合桩机的压桩力和终压力及土层形状、厚度、密度、上下土层的力学指标,桩型、桩的构造、强度、桩截面规格的大小和布桩形状、地下水位的高低和终压前的稳压时间、稳压次数等。

当静压桩适用于岩溶地区时,这些地区几乎很难采用钻孔桩钻进,而采用冲孔桩时容易卡锤,采用打入式桩时容易打碎。

只有采用静压桩缓慢压入,同时可以显示压桩的阻力,但是在溶洞、溶沟发育充分的岩溶地区,以及土层中存在较多孤石、障碍物的地区,要慎用静压桩。

2 静压桩沉桩机理和终压力以及极限承载能力2.1静压桩基础的成桩机理静压桩在沉淀机理施工的时候,桩尖刺入土层使原有的土层初适应力状态遭到破坏,造成桩尖下土体的压缩变形,同时土体对桩尖的相应阻力,随桩贯入压力而增大。

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时, 般不宜 采用 锚杆静 压桩 托 一
换技术进行加固处理 。
对桩 的侧 压力 和端 阻力 , 在桩 周

定范 围 内出现重 塑 区, 的粘 土
3 锚杆静 压桩单桩 承载 力与 最终压桩力的关系
锚杆静压桩单桩竖 向承 载力 特征值一般 由现场静 载荷 试验确
定, 也可按 建筑地基基 础设计规
动方 便 、 灵活 , 施工 时无振 动 、 无 噪音 、 污染 , 无 对于 场地 、 间狭 空
力明显减小这一过程 。但是压桩
完成后, 随着 时间的推移, 孔隙 超
小和建筑物密集处 的工程特 别适
宜:
水压 力逐 渐 消失 , 的结 构 强度 土 得到恢复 , 剪强度 随之提 高, 抗 侧
般取 15 2 0 . ~ .。
起 , 而达 到提高地 基承 载力 从
锚 杆静压 桩是锚杆和静力压
为 了得 到该 方面 的数 据 , 笔
者在 外运工程 、 考试院工程 、 建委
和控 制沉降的 目的 。
工程和法 院工程 4 个基础 托换工 程 中, 先对单桩进行静载试验 ( 工
桩结 合形 成的一 种桩 基工 艺, 由 抗拔 锚 杆 和 静 压 桩 两 大 部分 组 成 。抗拔锚杆通常是用环氧砂浆 做 粘合剂 , 并埋设于 已钻 好孔 的
料和 现场静 载 试验 P与 S 的关 系 曲线可以得 出: 尸口Z = 尼 ( ) ・
力 可根据 实 际情 况给 予提 高, 不 必依据通常较 为保守 的地质 资料 报告 中所 提供 的数据 , 有 明显 具 的技术经济效果 。
础托换 的情况: () 1 由于地 基 不均 匀 沉降 等 原因引起上部结构开裂 或倾 斜的 建筑物基础加固和纠偏;
式中, 三 ——设计最 终压 尸 ()
桩 力 (N ; k)
1 锚杆静压桩托换技术原理
锚 杆静压 桩托换技术通 过在 基础上 埋设 锚杆 固 定压 桩架 , 以
() 2 建筑加层或厂房扩大; () 3 在密 集 建筑 群 中或在精 密仪器车间附近建造多层建筑物;
() 4 新建 或 扩建 多层 建 ( ) 构
尸 移槭 糖建设
钢筋 混凝 土基 础孔 中; 静压 桩压
入 土 中, 则是 利用 桩要 克服 土体
南 宁 市 兴 宁 区 人 民法 院 住 宅 楼 ( 以下简称法 院工程 ) 和百 色银 海 铝业一号生产线等 多个 既有 建筑
的基 础托 换工程 。实践表 明, 锚 杆静压桩托换 与其他地基 基础处
的桩段压入土 中, 因此 , 锚杆静压 桩适 宜 于 粉 土 、 性 土 、 工填 粘 人 土、 淤泥质土等地基 土场地 , 不 对

压 桩力 系数 。在 触变
础 中预 留或开凿 的压桩孑 内逐段 L
压入 土 中, 再将 桩 与基 础 连接在

性粘性 土 中, 当桩 长小于 2m , 0时
静载试验最终确定 。
2 锚 杆静 压桩托 换技术 的适 用范围
锚 杆静 压桩托换技术适 用于
以下几种需要进行地基 处理 或基
锚杆静压桩 单桩承载力 除了 与 原有基 础有 关外 , 与桩 的几何 尺 寸和外 形 、 周和 桩端 土的性 桩 质、 成桩 工艺 等均有 关 。计算最 终( 终止 ) 压桩 力 ( ) 按 有 关计算 出在不 同工程 可 地质条 件下和 工程性质 不 同时的 单桩承载力与最终桩压力的 比值 ,
n -

+ 桩沉 景 顶 降

’ 。
+ 卸回量 载 弹

’ ’
0 4 6 1 1 7 9 1 1 1 1 2 荷 Q k 7 8 1 3 5 8 0 8 9 9 4 0 载 ( u — 、卜l 1 、 叫 1
阻力 也将 重新增 大 , 的承 载力 桩 也将发挥作用 。
( ) 可用 于 旧房地 基 加 固 2既
和 托换, 又可 用于 新建房 屋在 软
弱地基上的设计: ( ) 用锚 杆 静压 桩加 固沉 3采 裂建筑 物 后, 能迅速 制止 沉降 和
锚杆静压桩托换 技术是对既 有建筑物地基 土不满足地 基承载 力要求 而进行地基 处理或加 固的
补救性托换技术。
质勘察资料估算单桩 竖向极 限承 载力特征值和基桩 的竖向承载力 设计值 。单桩 竖向承载力 特征值
应选 择有 代表性 的工程 桩 , 过 通
倾 斜, 可避 免采 用其他地 基 加 并 固方法可能引起 的附加沉降而造 成进 一步 的危 害, 对抢救 危 险建
筑物有独到之处: () 4 施工质量可靠, 单桩 承载
筑物 需采 用桩基 , 不具 有单独 但

() m;
桩设 计 最 终入 土 深度
尼—— 单桩 竖 向承载 力特征 值(N ; k)
— —
建筑物所能发挥 的 自重荷载作为
压桩 反力 , 千斤 顶将桩段 从基 用
的打桩工期; () 5 桩基工程事故处理 。 此外, 由于 锚 杆静压 桩 是通 过抗 拔锚杆提供反力从而把预 制
范》 G 00 - 2 0 ) 建筑 桩 (B 50 7 02 和《 基 技 术规 范 ) J J 9 —2 O ) ) G 4 O 8 中 ( 的相 应 公式, 合相 关 的工程地 结
聚力 被破 坏 , 中超孔 隙水压 力 土 增大, 土的抗 剪强度 降低, 其侧阻
理方法 比较, 拥有诸多优点: () 1 施工 设备 轻 便 、 单, 简 移

确定静压桩单桩承载力与最终压 耋I \ 1
能提供 反力 ( 严重 开裂 的建筑 如 物) 或当桩 需穿 越不 易压入 的砂 土地 层或存在地下障碍物 的地层
程上 一般称 之为试桩 )试桩分别 ,
选择 在不同地质单元体的 中央范 围内进行 。根据试桩 的P 曲线 —s
城 旎建设

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