黄河厚冲积层预制方桩承载特性试验研究
更新日期:2018-05-25     来源:建筑结构学报   浏览次数:227
核心提示:摘要:桩周注浆预制抗拔桩在厚冲积层地区的研究与工程应用较少。设计出适合济南厚冲击层地区的桩型与桩周水泥土配合比,并采用足尺试验对不同变量因素

摘要:桩周注浆预制抗拔桩在厚冲积层地区的研究与工程应用较少。设计出适合济南厚冲击层地区的桩型与桩周水泥土配合比,并采用足尺试验对不同变量因素下预制抗拔桩进行对比研究。试验设置三颗预制桩,两两形成一组,共计三组。试验研究表明:被加大水泥百分比后的水泥土包裹的桩体荷载变形曲线更为平缓,桩体回弹率增大,桩侧阻发挥效果更佳;桩长对抗拔桩的承载特性在一定程度上发挥作用,尚不是主要因素,探讨桩身变形随荷载的发展规律加以证明。现场试桩试验初步研究了厚冲积层地区预制抗拔桩的可行性,对该类桩型在工程中的设计和应用具有一定的参考价值。
关键词:预制抗拔桩;厚冲积层;水泥土;足尺试验;承载特性
1 引 言
预制叠合方桩(PCSP)是通过工厂预制、现场钻孔、吊车下桩等环节实现的一种节能环保、施工简单、工期短的新型桩型,因其符合绿色地铁施工理念,受到越来越多城市建设公司的青睐。进而,人们对预制桩在桩周浇灌水泥土后的抗拔或抗浮能力产生怀疑。
近年来,国内外学者对桩基抗拔机理展开了大量研究[1-13],其主要针对钻孔灌注桩、微型桩、群桩、螺旋桩以及抗拔异形桩等桩型展开研究,研究方法包括足尺试验、室内试验、理论计算和数值模拟,在一定方面产生了重要结论。国外,A.Hanna和A.M.Ghaly(1994)[1]、S.P.Clemence(1984)[2]、J.I.Adams(1967)[3]、T.E.Rodgers(1979)[4]、Michael W.ONeill(2005)[5]等对异形桩抗拔性能做了大量工作;Das(1982)[8]采用室内试验研究了不用土层里不同长宽比的矩形基础极限抗拔承载力和临界埋置深度规律;Dicking(1900)[9]采用离心机室内试验研究了扩底桩在砂层不同条件下的抗拔性能;Subba 和Alawneh(1985)[10]通过大量抗拔试验发现抗拔桩的承载力的影响因素有施工方法、桩型、土的参数、桩身参数等。国内,张明义(2008)[11]通过现场抗拔静载试验结合灌注桩的施工工艺,对砂土-风化岩地基中钻孔灌注桩抗拔承载力时效性进行了研究;袁文忠(2003)、谢涛(2002)[6-7]等对岩基下抗拔桩承载力做了室内模型试验,对桩的荷载传递规律、桩顶位移与桩侧摩阻力的发展以及破坏模式进行了一系列研究;王卫东(2003)[12]、刘文白(2006)[13]等对扩底桩的抗拔性能做了大量室内和现场足尺试验,验证了扩底抗拔桩实际工程中的可行性等。
显而易见,国内外对桩周浇筑水泥土的预制桩的抗拔、抗浮方面研究甚少,理论上更是一片空白,究其原因:桩-水泥土-土三者之间两种桩侧相互作用机理难以掌控。笔者避左倾右,通过现场试桩试验研究预制叠合方桩(以下简称预制桩)承载和变形特性,其中包括上拔和回弹变形、上拔量与荷载的关系、上拔量与加载时间和桩身轴力分布等,研究结果对工程设计计算及类似桩型的研究和延续具有一定的参考价值,便于指导施工。
作者:王国富