(湖州职业技术学院,湖州有效桩长在工程上其实就是合理桩长设计问题,有效桩长主要有三层含义。有效桩长和桩侧摩阻力密切相关且成反比,分析讨论计算有效桩长宜从桩侧摩阻力入手,再深入扩散研究相关桩土参数。通过规范估算公式推算有效桩长表明改变桩侧摩阻力可以减少桩身应力集中,为增加桩长减小沉降提供条件关键词土力学桩侧摩阻力有效桩长中图分类号沉降控制文章编号04沉降要求条件下,作为摩擦桩所需的最大长度综观有效桩长的计算公式,有包含十几个参数非常复杂的,也有只包含三四个参数,比较简单的虽然在一定桩土条件下都有其适用性,但发现大多都忽略有效桩长的基本含义,往往失去普适性,缺失和有效桩长相关的核心参数。本文依据有效桩长基本含义通过规范估算公式推算有效桩长,明确影响有效桩长的主要参数引言近年来,学术界和工程界对桩的有效桩长课题进行了广泛的研究,这不仅有助于加深人们对桩的受力机制的认识,还可以通过改善桩基和复合地基的受力状况进行优化设计,进而促进桩基乃至复合地基的研究Epsm规范估算公式下的有效桩长推算512)r0等有效桩长简易计算公式,有通过极限Es承载力控制法,桩身强度控制整体分析法等系列方法,从静载试验、模型试验、现场监测及数值分析等多个角度对有效桩长作出了有益的探讨和研究从相关工程实践和文献研究来看有效桩长,有效桩长主要有以下:当桩的自身条件(桩的形状、截面积大小、桩身材料等及地基土的特性一定时,作为摩擦桩在承受极限载荷下(满足桩身容许应力)所需的最大长度,其长度即为该桩土条件下桩的有效长度。

含义当桩的自身条件(桩的形状、截面积大小、桩身材料等及地基土的特性一定时,在承受一固定载荷条件下,作为摩擦桩所需的最大长度长度即为该桩土条件下桩的有效长度。含义当桩的自身条件(桩的形状、截面积大小、桩身材料等及地基土的特性一定时,在满足:桩身面积fcu:桩身材料抗压强度qpAp层土的桩侧摩阻力特征值;其中fcu当已知各层土情况时qsia条件下,有效桩长可以估算求出。可以知道有效桩长和成反比。而在fc、qsia为定值条件下13〔基金项目湖州市自然科学基金(编号探讨与分析层土的压缩模量计算下卧层压缩量S2常采用压力扩散法、等效实体法、改进Gedde可以估算求出。:作用在下卧土层上的荷载;:压力扩散角;h:加固区厚度(即为桩长pi、Hi成正比Esi成反比;pi主要由pb确定成反比。在影响沉降的主要参数中Hi、Esi可以减小pb并减小S2因此桩长的变化可以有效改变沉降大小。研究表明复合地基加固区压缩量数值不是很大特别是在深厚软土地基中应用复合地基技术加固地基工程时加固区压缩量占复合地基沉降总量的比例较小因此增加桩长是减小沉降的有效措施通过工程设计和数据显示,满足沉降控制设计要求的桩长一般要大于满足承载力要求的桩长有效桩长的桩长部分不能提高承载力当桩体强度为一定值(不能再提高复合地基承受荷载时:假定复合地基承受荷为已知数值复合地基承载力fsk:处理后桩间土承载力特征值其中(同上复合地基承受荷载,复合地基承载力由单桩、桩确定,其中,当已知各层土情况时qsia条件下有效桩长,有效桩长可以估算求出。

通过以上公式的推导,可以知道,有效桩长和、qsia成反比、qsia为定值条件下从以上规范估算公式中有效桩长推算可以看,有效桩长同qsia桩侧摩阻力密切相关这也可以解释低强度粘接材料桩体(水泥土m、10m、12,国外有30,虽然这和桩体材料强度、截面面积、施工成桩质量有关侧摩阻力也是其重要影响因素。桩侧摩阻力室内试验也验证了这一点。粘接材料复合地基规范沉降计算公式以考虑减小(如增加桩土接触面的光滑度sia样荷载可以“更容易”传到桩身以下部位,让“更多桩长部分分担荷载,避免荷载集中在桩长局部减小qsia,增加有效桩长的方法来减小沉降,并减小桩身应力过度集中桩侧摩阻力规范规定桩侧摩阻力由当地静载荷试验结果统计分析算得,规范规定如无当地经验值时可参考表,表格列举了10种土质,各种土列举了一些主要土的状态,并根据不同的成桩方式给出了qsia考值范围,但是qsia通过这些参数来确定是远远不S2压缩量S1:加固区土层其中加固区土层压缩量Pz:复合地基顶面的附加压力平均值复合土层底面的附加压力平均值Es:桩间土的压缩模量Ep:桩身的压缩模量基于刚性基础下桩顶处土体位移与桩顶位移相等的前提,推导得到了桩侧摩阻力的分布形式pi下卧层土层压缩量si16探讨与分析岩土工程界桩侧摩阻力随深度的增大而减小,变化比较大,随着桩的刚度增大,桩侧摩阻力沿深度变化梯度减小。

身上段土层极限侧摩阻值,往往随的增大而增大,承载潜能得到充分发挥,甚至远远超出规范给桩身中段土层极限侧摩阻值,一般能够得到比较稳定和正常的发挥即使是同一种土层,由于桩长径比的影响,处于桩身下段范围的土层其极限侧摩阻值,一般也较上部同一种土层极限侧阻进行了刚性桩和水泥土桩的载荷传递室内对比模型试验,认为水泥土桩与干法成孔灌注桩两者的桩土接触面载荷传递没有大的差别现出了一定的桩土接触面相对滑移现象,水泥土桩极限侧摩阻力高于湿法成孔灌注桩极限侧摩阻力,略高于干法成孔灌注桩侧摩阻力。等认为桩身轴力传递还与成孔时间长短、孔侧壁土的松弛效应大小以及“泥皮”厚度等因素有关,桩成孔时间越长,桩孔上部侧壁土的松弛效应越显著”厚度越大,上部轴力衰减越慢桩身轴力传递的越深。桩侧摩阻力的发挥与桩的施工质量密切相关。赖天文等经研究发现桩侧摩阻力沿深度呈非线性变化,荷载较小时,变化较小,荷载较大时随着荷载的增大,侧摩阻力也在不断增大,但是增大的幅度在荷载较低时呈递增态势,在荷载较高时呈递减态势力是随着荷载的增大而逐渐发挥出来,其发挥程度与荷载水平有关随着荷载的增大,侧摩阻力的最大值有逐渐向下移动的趋势,也就是说,地基土摩阻力的极限值是按深度逐渐发挥。

为粉喷桩侧摩阻力存在强化效应,其强烈程度与桩身强度、桩顶的荷载水平和桩端土的承载力等因素有关。等采用ABAQU软件模拟桩土相互作用中的接触问题,利用ABAQU触算法,在桩侧与土体之间建立接触对对桩身采用弹性模型,土体采用摩尔虑初始地应力的影响,分析了桩侧摩阻力的分布情、桩与土接触面状况、桩土刚度比、桩的物理参数指标(强度、截面积、压缩模量等(容重、外摩擦角、密实度、压缩模量等存在着明显的深度效应和时间效应讨论有效桩长在工程上其实就是合理桩长设计问,有效桩长的概念只适用于摩擦桩,对超长刚性桩和低强度粘接材料桩体复合地基的设计具有工程意F2,并且 F1 F2,在受到载荷 情况下桩侧上端局部摩阻力 ,很明显图 情况下桩受力情况要好于图 情况。在实际工程中水泥土桩复合地基经常出现土桩上部应力集中 ,究其原因有多种 ,但其中褥垫层砂 石“挤压入 加合理,可以通过改变桩侧上段局部“光滑程度 桩侧局部受力工程界常讨论的有效桩长现象 ,其产生的主要 原因就是桩侧摩阻力的影响 ,因此计算有效桩长 以从桩侧摩阻力入手。当载荷施加到桩土上 17探讨与分析 ICAL EN RLDVo 10验数据收集统计计算 ,得到一定桩土情况下极限载 荷下不同深度桩侧摩阻力分布值。

,王建华.采用弹性理论分析搅拌桩性能的探讨 17～25. 1123～29. 24～26. ,章为民.按桩顶沉降控制法确定普通桩有效桩长 徐光明.按桩的割线刚度确定深厚覆 盖土层中普通桩有效桩长 728.王朝东 43～47 无限元耦合分析 558～562. 中国建筑科学 研究院. 建筑地基基础设计规范 北京:中国建筑工业出版社 2002.中国建筑科学研究院. 建筑地基处理技术规范 80～86. 蒋建平 27～29. 中国建筑工业出版社 1260～1269. 刚性基础下柔性桩桩侧摩阻力及有效桩长的研究 68～70. 柔性桩的沉降(位移 特性及荷载传递规律(博士学 位论文 杭州:浙江大学 桩端土刚度对桩侧阻力影响的试验研究及理论分析(博士学位论文 东南大学学报 62～66. 76～79. 赖天文 16～19 ,张建新.粉喷桩侧摩阻力强化效应分 3775～3779 基于ABAQU 的桩侧摩阻力仿真分析 长春工业大学学报(自然科学版 在载荷作用下,随着时 间的推移 ,桩和桩间土出现压缩变形 ,桩侧摩阻力又 将重新变化分布。由于变形具有时间性 ,因此桩侧 摩阻力的分布也将随时间而变化 ,由此也将带来有 效桩长发生变化。

因此有效桩长也是一个动态变化 ,这在工程设计中应该引起注意。桩侧摩阻力的研究虽然有很多文献报道 ,但笔者认为还远远不够 学术界和工程界有必要根据不同桩土形式结合载荷试验实测结果和相关研究文献资料对桩侧摩阻力进 行理论公式推导和试验数据收集统计计算 ,得到一 定桩土情况下极限载荷下不同深度桩侧摩阻力分布 具有工程意义的有效桩长对于工程实践主要有 层含义,工程设计过程中有效桩长的计算应 以沉降控制设计 (含义 )为主,但必须符合容许应 力控制设计 (含义 )和承载力控制设计要求(含义 。增加桩长是减小沉降有效措施,为使桩体将荷 载有效地传到桩身下部 ,在采取提高桩体强度和变 截面等措施情况下 ,也可以考虑减小桩侧摩阻力的 方式。 变桩侧摩阻力可以减少桩身应力集中,为增加桩长 减小沉降提供条件。工程技术人员可以做些尝试。 影响桩侧摩阻力的因素较多,各地方有必 究文献资料对桩侧摩阻力进行理论公式推导和试18

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