开口钢管桩竖向承载力分析

《开口钢管桩竖向承载力分析》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、第４２卷第１１期人民长江Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１１２０１１年６月ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＪｕｎｅ，２０１１文章编号：１００１－４１７９（２０１１）１１－００３２－０３开口钢管桩竖向承载力分析１１２魏兴龙，左军成，段爱华（１．河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京２１００９８；２．中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北武汉４３００００）摘要：为了验证用《建筑桩基技术规范》中的公式计算开口钢管桩竖向承载力的合理性，以具体工程为实例，采用规范中的计算公式、ＭＩＤＡＳ数值模型和高应变现场检测的方法，对开口钢管桩的竖向承载

2、力进行了比较分析。结果表明：按规范中的计算公式计算得到的竖向承载力明显大于现场检测值；按数值模型分析得到的竖向承载力小于规范中公式的计算值。关键词：开口钢管桩；竖向承载力；高应变检测中图法分类号：ＴＵ４７３．１文献标志码：Ａ开口钢管桩具有抗冲击、打入容易、施工简单及施桩性状比闭口桩更复杂，对打桩性状和桩的承载力影工速度快等优点，在我国首次应用是在２０世纪７０年响非常大。［１］代的某化工码头工程的建设中。随后在诸多高桩土对开口钢管桩的支撑作用主要由两部分组成：码头工程中得到运用，如湛江港铁矿石码头改扩建工①桩的外壁与

3、土体之间产生的摩擦作用，习惯上叫桩程、曹妃甸原油码头工程、三峡工程杨家湾集装箱码侧阻力；②开口钢管桩内壁与土体之间产生的摩擦作头、洋山港三期工程等。进入新世纪，随着我国钢材产用，习惯上叫桩端阻力，其发挥程度与桩内土塞的闭塞量和质量的提升以及人们对钢管桩的工作性能认识的效应有关，当闭塞效应达到一定程度时，相当于闭口桩提高，开口钢管桩不仅在工程中得到广泛应用，在学术的桩端阻力。界关注度也大大提高。桩及桩端土体在竖向荷载作用下，土体、桩本身产钢管桩性能优越，虽在工程界得到广泛应用，但对生不协调变形，从而土与桩之间出现相对

4、位移，产生桩钢管桩的具体性能指标还有待研究，比如钢管桩的竖侧阻力。荷载作用效应沿桩身向下传递，随着深度的向承载力计算理论，特别是对开口钢管桩闭塞效应系增加，荷载作用效应也逐渐减小，其传到桩底的时候有数的研究，至今没有得到公认的理想结论。开口钢管桩端阻力承担。桩侧阻力在桩、土之间发生相对较小桩在被打入土层的过程中，大量的土体涌入管内，称管位移时就产生，且在位移较大时得到充分发挥，而桩端内的土柱为“土塞”或“土芯”。阻力的发挥程度与桩端的土质有关，越致密，发挥的越与闭口桩相比，开口桩在打入过程中，部分土体挤快，桩端阻力

5、的发挥往往滞后于桩侧阻力的发挥。入钢管内部，形成土塞，部分土体挤向四周，在桩向四开口钢管桩在打入过程中，管内土芯与钢管之间周挤土的同时，钢管外壁与土体接触将更为紧密，法向的相对运动并不是单一的形式。打入初期，土体相对应力很大，则此时桩侧阻力也很大，这种效应叫“挤土疏松，土塞效应不明显，钢管向土层底部方向运动，管［２］效应”。但挤土量相比闭口桩要小许多，挤土效应桩底端土体由于挤土效应作用，部分挤入管内形成土没有闭口桩强烈。因此，土塞的作用使得开口桩的沉芯，土芯相对钢管向上运动，同时土芯不断被挤实压收稿日期：２０１０－

6、１２－１２作者简介：魏兴龙，男，硕士研究生，主要从事港口工程的设计与研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｘｉｎｇｌｏｎｇ６６８＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ第１１期魏兴龙，等：开口钢管桩竖向承载力分析３３密。随着钢管桩的逐渐深入，管内土芯不断伸长，并且下的桩长采用ｍ法计算得到，从而确定单榀排架中单质地越来越致密，钢管内壁与土体之间的摩阻力和黏桩桩长，在桩顶与横梁的接触处采用铰接，桩端嵌固点聚力也逐渐增大，当摩阻力和黏聚力之和近似等于开处接触为固结。口桩的桩端阻力时，土芯与钢管一起向下发生位移。ＤＬＴ高应变桩基承载力测试仪检测桩数为７

7、根此时认为土芯所起的作用等同于闭口桩，称之为“完（检测比例７／１８６＞３％），文中选取其中４根桩的检测［２］全闭塞”，反之称为“不完全闭塞”。数据来分析。国内外对于钢管桩的大量实验研究，使得国内的３结果分析工程技术人员对于钢管桩的性能有了进一步的认识。［３］［７］李乐铭、尚玉华指出，小直径开口钢管桩（直径小于《港口工程桩基规范》规定，桩径小于６００ｍｍ６００ｍｍ）由于闭塞效应强，可以看作闭口桩；大直径开的开口钢管桩，当桩端进入良好持力层的深度大于５口钢管桩的荷载沿内壁只有在桩身下部接近端部的区倍桩径时，可认为桩端土

8、的闭塞效应得到充分发挥，按段才得以充分发挥并达到极限，在土塞的大部分区段闭口桩计算。并没有对桩径大于６００ｍｍ的开口钢管内，内壁摩阻力一般仅相当于同深度外壁摩阻力的桩的计算做出规定。现依据《建筑桩基技术规范》第３０％～５０％；Ｓｍｉｔｈ和ＷｉｌｌｓｏｎＲａｎｄｏｌｐｈ等认为，在打桩５．３．７中５．３．７－１式来计算桩径大于６００ｍｍ桩的竖［４］［８］过程中土