扩底抗拔桩承载力计算

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1、扩底抗拔桩抗拔承载力计算丁浩珉摘要：随着我国城市化进程的迅速发展，地下结构的建设呈现迅猛发展的势头。地下结构的抗浮问题日益受到国内外学者的重视。抗拔桩是当前应用的最为广泛的抗浮基础类型。然而抗拔桩的理论研究远远落后于工程实践。本文对扩底抗拔桩进行概述，并分析其破坏形态及作用机理。最后总结一些扩底抗拔桩承载力计算方法。关键词：扩底抗拔桩承载力计算破坏机理CalculationoftheUp-liftResistanceBearingCapacityofBoredCast-in-placePilewithEnlargedBottomAbs

2、tract：Withthedevelopmentofmunicipalengineering，lotsofundergroundstructuresarebuilt.Moreandmoreresearchersareawareoftheimportanceofresistingtheupliftload.Tensionpilesarewidelyusedtoresisttheupliftload,buttheoriesabouttensionpilesarefarbehindofengineeringpractice.Thispape

3、rgiveanoverviewoftensionpileswithenlargebottom,andanalyzethefailuremodesandresistingmechanism.Finally,thepaperwillsummarizesomeofthecalculationoftheup-liftresistancebearingcapacityofboredcast-in-placepilewithenlargedbottom.Keywords:tensionpileswithenlargebottomcalculati

4、onofbearingcapacityfailturemode1引言近年来，随着城市建设的高速发展，城市建设用地越来越少，地下空间的开发和利用成为发展的必然趋势。大量带有地下车库的高程建筑，以及地下管廊，下沉式广场的兴建，使地下结构抗浮问题变得非常突出。目前，扩底抗拔桩因其单桩抗拔承载力大，质量易于保证，施工速度快，无噪音，无振动，在保证一定抗拔力的情况下，可缩短桩长，减少桩数，避免穿过某些复杂的地层，改善施工条件，省工省料省时，节约投资等特点，在工程中经常用来解决抗浮问题。但扩底桩的设计，试验资料甚少，扩底抗拔桩的理论尚未完善。一般

5、在设计抗拔桩时，通常是参照规范规定的抗压桩的侧摩阻力，再乘以单一的经验折减系数，以此作为抗拔桩的侧摩阻力，再乘以单一的经验折减系数，以此作为抗拔桩的侧摩阻力来计算其抗拔力。扩底抗拔桩由于在桩底形成扩大头，增大桩端承载面积，从而提高单桩抗拔承载力，如何合理考虑桩底抗拔力成为设计计算的难点。本文对于各种扩底抗拔桩承载力计算方法进行总结，同同时对比等截面抗拔桩分析扩底抗拔桩的受力特点和扩底抗拔桩的受力机理，从而对扩底抗拔桩有个深入的认识。2扩底桩概述扩底桩作为抗拔桩，其最大的优点是：可以用增加不多的材料来获取增加桩基抗拔承载力的效果。随着扩

6、孔技术的不断发展，扩底桩的应用越来越广泛，设计理论也随之发展。通常，桩基承载力中的桩侧摩阻力部分随着上拔荷载的增加开始也逐渐增大，但是一般在桩—土界面上相对位移达到4—10mm时，相应的侧壁摩阻力就会达到其峰值，其后将逐渐下降。但扩底桩与等截面桩不同。在基础上拔的过程中，扩大头上移挤压土体，土对它的反作用力（即上拔阻力）一般也是随着上拔位移的增加而增大的。并且，即使当桩侧摩阻力已达到其峰值后，扩大头的抗拔阻力还要继续增长，直到桩上拔位移量达到相当大时（有时可达数百毫米），才可能因土体整体拉裂破坏或向上滑移而失去稳定。因此，扩大头抗拔阻

7、力所担负的总上拔荷载中的百分比也是随着上拔位移量而逐渐增加的。桩接近破坏荷载时，扩大阻力往往是决定因数。对于这一点，也可从国内外机扩桩，夯扩桩以及人工掏孔扩底桩的无数实践经验得到证明。1972年在国际大电网会议（CIGRE）上法国马尔丹曾举出一例：某工地短粗钻孔灌注桩（长4.0m，直径850mm）仅在其底端500mm的范围内用机扩的方法将底径增至1300mm，相当于将底端半径增大225mm，而土内桩的抗拔承载力却净增了200t左右，即增加了50%以上。桩的混凝土用量仅增加了0.53t。美国唐斯（Downs）等人根据长期实践经验和现场真

8、型试验结果分析知：带扩大头的圆柱形桩，其抗拔阻力随扩头直径的增加而迅速提高。而且在相当大的上拔变为变化幅度内，上拔阻力可随上拔位移量持续不断地同步增长，呈现所谓的抗拔“有后劲”的现象。在杆塔基础设计中普通建议采用扩头钻孔