挤扩支盘灌注桩承载力分析及其应用

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1、挤扩支盘灌注桩承载力分析及其应用:对多支盘钻孔灌注桩的工作性状和承载力进行了分析，并根据计算和载荷试验分析计算了挤扩支盘灌注桩与普通灌注桩的优缺点，在此基础上探讨了多支盘钻孔灌注桩的适用条件。　　关键词:多支盘灌注桩承载力适用条件　　Abstract:asetofboredpilesofedboredpilesandpilesofordinaryadvantagesanddisadvantages,andonthisbasistoexploretheplatem支盘桩为例，一个挤扩成1.6m承力盘的面积是桩身截面面积的7倍)，同时还对分

2、支或承力盘上下的桩周土进行了挤密加固，提高了地基土的承载力和桩侧摩阻力。　　1.3挤扩支盘灌注桩具有广泛的适用性　　挤扩支盘桩不仅可以作为承载桩，也可作为支盘桩、抗拔桩和承受较大水平荷载的桩、复合地基等。特别是对于水下难于成孔的砂砾土层，此种挤扩可形成理想的规则的扩大头，以及在挤扩过程对持力土层进行加固挤密。　　1.4挤扩支盘桩比普通灌注桩更优越　　由于挤扩支盘的有效作用，挤扩支盘灌注桩和普通灌注桩相比具有明显的优越性。　　1.5挤扩支盘灌注桩的破坏形式　　灌注桩的破坏形式可分二种情况：第一为置于软弱土层中的摩擦桩或一般土层中的小直径桩

3、，为桩尖刺入破坏模式。桩端阻力分担的荷载比例较小，Q-S曲线呈徒降型。第二为大直径扩底桩。由于桩端有较大的支承面积，以基底土的压密变形为主，伴有少量的侧向挤出。支承于砾、砂、硬粘性土、粉土上的扩底桩，由于端阻破坏所需位移量过大，端阻所占比例较大，其中Q-S曲线呈缓变形。　　挤扩支盘灌注桩的破坏机理类似于大直径扩底桩基础，当桩顶受荷较小时，桩底承力盘下部土体被挤密，当荷载继续加大，承力盘底下土层被压密。由于施工时通过液压装置挤扩成孔，对桩底土压密，故盘底土承载力高于原状土，如在适宜土层处设多个持力盘，则挤扩支盘桩的极限承载力会明显高于大直

4、径桩基础，而且可以解决水下砂土不易形成扩大头的困难。　　1.6桩侧摩阻力的分析　　桩侧摩阻力及支承力的发挥与受荷状态下桩的位移有密切关系：桩侧土阻力在受荷初期就发挥作用，桩顶位移主要由桩身弹性变形和桩土相对位移引起，上部桩身与土体发生相对位移，使桩侧摩阻力得以发挥，随荷载的增加侧摩阻力的发挥逐渐向下转移，在分支或盘处荷载传递重新分配，尽管在盘附近可能失去部分摩阻力，但是，盘可以起到类似端承的支承作用，所以最终承载力仍可大幅度提高。　　1.7桩的沉降变形　　挤扩支盘灌注桩的承载能力，既要考虑桩的承载能力因素，更应考虑桩的沉降因素，过大的沉

5、降即使地基还没有发生塑性破坏，往往会导致上部结构的开裂和损坏。因此桩基承载力和桩的下沉变形是控制挤扩支盘桩承载能力的双重条件。尤其沉降变形更是首要条件。挤扩支盘灌注桩的破坏模式，应通过现场压桩试验，按桩许可的沉降量，选定桩的承载力，以便根据设计要求选择合理桩长、支盘数、支盘间距的挤扩盘的大小尺寸等。　　2挤扩支盘灌注桩工作性状分析　　如图1所示，多支盘钻孔灌注桩在竖向荷载的作用下，首先桩身上部的侧阻力发挥出来，随荷载的增大上部第一个支盘的端阻力发挥作用，而后是支盘间侧阻力及第二个支盘端阻力发挥作用，依次直到最下部的支盘端阻力及桩端阻力发

6、挥作用。　　图1挤扩支盘钻孔灌注桩示意图　　3挤扩支盘灌注桩特点：　　3.1可以利用沿桩身不同部位的硬土层来设置承力盘及分支，将摩擦桩改为变截面的多支点摩擦端承桩，从而改变了桩的受力机理。这样的桩基础会使建筑物更稳定，抗震性好，沉降变形更小。　　3.2对不同土质的适应性强，在内陆冲积和洪积平原及沿海、河口部位的海陆交替层及三角洲平原下的硬塑粘性土、密实粉土、粉细砂层或中粗砂层等均适合作支盘桩的持力层。而且不受地下水位高低的限制。　　3.3成桩工艺适用范围广，可用于泥浆护壁成孔工艺、干作业成孔工艺、水泥注浆护壁成孔工艺和重锤挤扩成孔工艺等

7、。　　3.4由于单桩承载力较大，在负荷相同的情况下，可比普通直孔桩缩短桩长，减小桩径或减少桩数，作为高层建筑及重要构筑物的基础，可供设计灵活使用，既可作桩下单桩方案以减少承台施工量，又可沿箱基墙下或筏基柱下布桩以减少底板厚度及配筋量。这不仅能节省投资，而且施工方便、工期短、造价低、质量优。　　3.5对环境保护有利，与打入式预制桩相比，施工噪声低、无振动；与普通泥浆护壁直孔桩完成等值承载相比，泥浆排放量显著减少。　　4桩基承载力分析　　挤扩支盘灌注桩作为一种新型深基础，在适宜土层条件下可取代目前工程上使用最多的预制桩、钻孔灌注桩以及大直径

8、桩墩基础。虽然挤扩支盘桩与大直径扩底桩变形均为渐近压密形，但由于挤扩支盘桩对分支和承力盘周围土体进行挤密加固，且可根据土层情况，选择较好土层挤扩成数个分支或承力盘，所以挤扩支盘桩的受力机理和承载力性状比普通