求解载体桩极限承载力的研究.pdf

《求解载体桩极限承载力的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、四川建筑科学研究第39卷第4期l2OSichuanBuildingScience2013年8月求解载体桩极限承载力的研究罗明远，吴明军(四川建筑职业技术学院，四Jil德阳618000)摘要：利用加载未达到极限状态的载{本桩载荷试验数据求解其极限承载力。根据桩端土的受力状态，利用逆斜率法、最小二乘法将其Q—s数据曲线拟合为双曲线，取工程正常使用允许桩的变形对应的荷载作为桩的极限承载力。对实际工程桩极限承载力进行了计算，并运用现有规范公式进行了验算。关键词：载体桩；双曲线；极限承载力中图分类号：TU473．13文献标志码：B文章编号：1008—1933(2013)04—120—0

2、3载力极限状态，载体桩载荷试验的Q～s曲线不会出0前言现陡降，而必然为缓变型。实际工程中．采用载荷试验对载体桩进行承载2假定载体桩Q—s曲线满足双曲线力检测时，往往没有达到桩的极限承载力状态或规函数关系定的沉降量时就已显示承载力满足设计要求从而停止加载，按现行载体桩设计规程⋯，单桩极限承载参照文献[1]，根据载体桩载荷试验的Q—s曲力是取载荷试验时桩顶总沉降量为60mm所对应的线特点及数据拟合特征，可假定Q—S曲线为双曲线并满足双曲线函数关系：荷载，这样事实上未能测试出载体桩的真实极限承载力。而按基础设计规范J，设计所采用的单桩承Q(a．b为待定系数)(1)载力特征值取载荷试

3、验时所加荷载Q加的一半，即Q加为设计时所采用的桩极限承载力，该值离桩的3利用逆斜率法、最IJ,,-乘法求解待真实极限承载力还有一定的差距，未能较充分利用定系数、b和回归系数桩的承载力。本文收集了多个载体桩载荷试验资按逆斜率法，式(1)可转化为：料，根据其Q—s曲线缓变型的特性，利用逆斜率法、口+bs(2)最小二乘法对载体桩实际极限承载力的求解方法进令行了研究。=s，Y=s／Q(3)1载体桩Q—曲线特征则有‘Y=n+bx(4)本文经研究发现，载体桩在荷载作用下，桩侧阻利用最小二乘法求解出系数：力首先发挥，随后端阻力发挥出来。由文献[4]知，∑i—b∑i，Ⅳz∑i，．一∑i∑，发

4、挥极限端阻力所需的位移在粘性土中为载体直径—一’。，n，n)一一l>J‘的10％～25％，在砂土中为载体直径的8％～10％。(5)当桩沉降量至少达到桩端载体直径(一般情况下为其中171,为样本数，则其回归系数为：2000mill左右)的8％～1O％时，即150～200mm，桩端土才可能达到承载力极限状态，桩端土承载力∑i)()R=——=二=二===二==二===二=二三兰二二二==兰三二二==二二==得以充分发挥。实际工程中，桩沉降量均远小于此限值，因此桩端土处于弹塑性变形阶段，并未达到承√导(6)如果回归系数R越接近l时，说明各点(，))收稿日期：2012一I2-24与直线

5、Y=。+bs的关联性好，则实测数据(Q，S)越作者简介：岁l远(1969一)，男，硕I二，副教授，注册岩土：程师，主要从事岩土I实践j教学。满足于双曲线函数关系式(1)。2013No．4罗明远，等：求解载体桩极限承载力的研究l21该桩载荷试验的各级数据为：4工程实例及回归系数计算取；=si，Yi=s／Qi，可得i、Yi，进一步得∑采用以上方法对德阳上东尚城等工程载体桩载=61．150；∑，i=0．034；∑。Yi=0．260；∑i∑荷试验资料进行计算分析，求出回归系数R并进行=2．099；∑=552．378，则：统计，见表1、2。表1回归系数R计算：二兰：0n=一=U．UO0

6、Ul7，l6：一案m∑一(∑i)：一0．00028其中为样本数10。则Q=S60一=一口+bs0．0017l+0．00028×60=3241．5kN同理，计算出本文收集的另3个工程实例中载体桩的Q∞值，见表4。6Qo的可靠性与经济性验证按照文献[2]公式4．3．2，计算出载体桩的承载R取值情况0．8以上0．85以上0．9以上0．95以上力特征值R，则2R即为载体桩的计算极限承载个数1313129占总数百分比1oo％100％92．3％69．2％力，用Qoklt表示。将该承载力与Q∞进行比较，以验证Q∞的安全及可靠性。用Q∞与最大加载值Q加进根据表2计算结果，相关系数R>0．9的

7、桩占行比较，以验证Q∞的经济性。92．3％，说明实际工程载体桩(Q，s)曲线比较符合德阳市上东尚城158桩，桩径0．45m，桩长6双曲线函数关系式(1)(这个结果同时也进一步证m，持力层为稍密卵石，顶面埋深为6．5m(从地下室明了Q—s曲线为缓变型)。地面算起)k=400kPa，地下室埋深3．5131，地下水5Qo算例位埋深6．5m。计算出持力层承载力特征值：：／+叼d(d一0．5)=4004-4．4×14．2×据以上分析，载体桩(Q，s)曲线为缓变型，满足(6．5—0．5)=774．9kPa双曲线函数