路堤荷载下带受力盘塑料套管混凝土桩受力及变形研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年10月第10期城市道桥与防洪科技研究161路堤荷载下带受力盘塑料套管混凝土桩受力及变形研究沈斌，张东权，刘旭，周华东，(1．上海奉贤建设发展(集团)有限公司，上海市201400；2．河海大学，江苏南京210098；3．上海汇壹土木工程技术有限公司，上海市202150)摘要：针对带受力盘塑料套管混凝土桩(简称带受力盘TC桩)群桩基础在路堤荷载下的受力及变形，选取上海市奉贤区奉浦大道道路建设工程桥头带受力盘TC桩处理段进行现场试验，通过在路基埋设土压力盒、钢筋应力计、表面沉降板、分层沉降管

2、研究在路堤荷载下带受力盘Tc桩受力及变形机理。结果表明：带受力盘Tc桩桩身存在负摩阻力；经带受力盘Tc桩加固处理后，路基总沉降量小，工后沉降得到有效控制，能满足设计及施工要求；作用在盖板上的应力基本由桩体承担，通过侧摩阻力和端阻力传递给深层地基土体。关键词：带受力盘TC桩；侧摩阻力；工后沉降；桩土应力比中图分类号：TU473文献标志码：A文章编号：1009—7716(2015)10—0161—04用设计计算理论，对其作为路堤桩的适用性、经济0引言合理性进行评价、分析和对比，积累设计和施工经塑料套管混凝土桩(TC桩)作为一种以国外验

3、，具有重要的理论及实践价值。Augeo桩技术为基础，结合国内沉管管桩施工工艺1工程概况而发展起来的一种新桩型桩，是一种不会由于振动挤土断桩、成桩质量可靠、对周围环境影响小，试验场地位于上海市奉贤区奉浦大道道路建施工快速方便的新型小直径地基处理方法fl121，在设工程桥头处理段，根据工程地质勘查报告可知，江浙沪地区已有广泛的应用。但为进一步扩大TC该场地地势较平坦，地貌类型属滨海平原相。根据桩的应用范围，提高其单桩承载力及桩身稳定性。本次勘察资料，场地地基土在勘察深度范围主要近些年衍伸开发出了在原有TC桩桩身竖向间隔由饱和粘性土、粉

4、性土、砂土组成，场地主要位于设置圆形受力盘，形成带受力盘的塑料套管混凝正常沉积区，局部受古河道切割，暗绿色硬土层缺土桩(简称带受力盘TC桩)，以达到扩大TC桩有失。拟建场地揭示9大土层，共19个亚层，由上至效桩径的目的。带受力盘TC桩作为一种新型的地下发育土层主要为：基处理方法，在国内正处于初级推广阶段，尚未对①填土、②褐黄～灰黄色粉质粘土、③灰色它进行专门的理论研究。其主要的创新在于受力淤泥质粉质粘土、③灰色粘质粉土夹粉质粘土、④盘的使用，类似于支盘桩但受力机理及荷载传递灰色淤泥质粘土、⑤。灰色粘土、⑤灰色粉砂夹粘机制与支盘桩存

5、在明显的区别[4J。由于软土地基特性土、⑤，灰色粉质粘土、⑤灰绿色粉质粘土、⑥殊性【，长期以来对软土工程性质及其处理技术的草黄～灰绿色粉质粘土、⑦草黄～灰绿色砂质粉研究始终是热点之一『6I7】。带受力盘TC桩在软基处土、⑦灰黄色粉砂、⑦灰色粉砂、⑧：灰色粉质理中的技术经济优越性已得到工程实践的验证【，粘土与砂质粉土互层、⑨。灰色粉砂、⑨：灰色细但在软土地基中的受力变形机理尚未深入系统研砂。其中②、③、④、⑤层土为Q4沉积物，⑥、⑦、⑧究。研究其在软土地基下合理的受力盘尺寸、受力层土为O3沉积物。盘承载力发挥机制、受力盘TC桩荷载传

6、递机制、2试验方案路堤变形及稳定等科学技术问题，进一步改进施工工艺，建立适宜上海软土地基带受力盘TC桩实针对路堤荷载下带受力盘TC桩受力及变形机理，本次试验分别进行了桩身受力分析、沉降性收稿日期：2015—06—12基金项目：上海奉贤建设发展(集团)有限公司科研项目状、荷载分担比的现场试验研究。通过埋设钢筋应(2013001)力计研究带受力盘Tc桩在路堤荷载下桩身轴力作者简介：沈斌(1973一)，男，上海人，工程师，从事公路及市政道路施工工作。及桩侧摩阻力随桩身深度的变化规律；埋设分层学兔兔www.xuetutu.com152科技

7、研究城市道桥与防洪2015年l0月第1O期沉降管及表面沉降板观测带受力盘TC桩处理段从图2可以看出，侧摩阻力随着路堤荷载的工后沉降变化；分别在盖板上与盖板间间埋设土增加逐渐发挥出来，沿桩身深度呈现先增大后减压力盒研究路堤荷载下桩土应力比。小区间变化，在受力盘位置处发生突变侧摩阻力达到最大值l0．0kPa左右。分析其原因可能为：受3结果分析力盘的引入使得上部荷载更加均匀的传递到了不3．1桩身受力分析同深度的地基土，使得侧摩阻力沿桩身不同程度对于带受力盘TC桩，在竖向荷载作用下，桩的发挥，其中在受力盘附近桩侧摩阻力变化最为体通过桩端阻

8、力、桩侧摩阻力、受力盘端阻力将荷明显。从图还可以看出沿桩身有负侧摩阻力存在，载传递到桩身范围的土体中，桩顶荷载沿桩向下分析其原因可能是：在路堤荷载作用下，当荷载引逐渐传递到土体中，桩身轴力逐渐减小，桩顶的沉起桩周土体下沉量大于桩身下沉量时，沿桩身将