亚洲成AV美人妻在线|麻豆网站在线在线观看|在线观看视频cao|国产精品黄片观看视频|婷婷免费AV视频专区第一页|亚洲免费作爱视频|中国性生活黄色视频|AV亚洲成人在线|日韩黄色A片免费看|岛国三级av哪里看

　　摘 要：本文通過總結(jié)大量北京地區(qū)非均質(zhì)互層地基土鉆孔灌注長樁載荷試驗資料，對傳統(tǒng)的荷載傳遞函數(shù)及分析方法進行改進，建立了預估單樁極限承載力的方法。通過對具體工程實例的應用分析，表明采用本文提出的荷載傳遞分析方法，計算結(jié)果能夠反映互層地基土層的單樁豎向荷載傳遞特征，確定單樁極限承載力的方法和得出的結(jié)果是可靠和可行的。
　　關(guān)鍵詞：非均質(zhì)地層；鉆孔灌注樁；荷載傳遞分析；豎向承載力

　　1 引言
　　大直徑鉆孔灌注長樁因具有豎向承載力高、變形小等特點，在北京地區(qū)的高層建筑、橋梁工程中已得到廣泛使用[1]。與此同時，對基樁豎向荷載傳遞分析及承載力研究也已取得了諸多有價值的成果。但圍繞大直徑長樁荷載傳遞特征、承載力的可靠評價、巖土設(shè)計參數(shù)取值等方面，仍迫切需要從理論與工程實踐結(jié)合和技術(shù)應用角度，提出更為科學、合理、安全和適用的研究方法、評價手段和設(shè)計施工參數(shù)。
　　在樁基承載力的計算分析與評價方面，傳統(tǒng)的荷載傳遞方法具有概念明確、計算簡便等特點[2][3]。本文針對北京地區(qū)典型的巖土工程條件，在綜合大直徑鉆孔灌注長樁現(xiàn)場豎向載荷試驗資料和相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)的荷載傳遞函數(shù)及分析方法進行改進，提出了適用于北京地區(qū)非均質(zhì)互層地基土大直徑鉆孔灌注長樁極限承載力的預估方法。采用具體的工程實例，對本文提出的單樁極限承載力估算方法進行工程驗證。本文研究成果，對非均質(zhì)地層條件下的同類樁基工程承載力分析和樁基設(shè)計優(yōu)化有重要意義和借鑒作用。
　　2 單樁荷載傳遞分析方法
　　2.1 荷載傳遞函數(shù)
　　摩阻力的發(fā)揮程度與樁土相對位移有關(guān)，通常將它們之間的關(guān)系稱作傳遞函數(shù)。傳遞函數(shù)曲線的形狀比較復雜，它與土層性質(zhì)、埋深、施工工藝和樁徑大小有關(guān)，根據(jù)土性不同，曲線形式大致有如下三種，即加工硬化型，加工軟化型及理想塑性型[2][3]。
　　北京中心城區(qū)地層為第四紀沖洪積形成的粗細顆粒土交互沉積土層，基礎(chǔ)樁通常采用卵礫石、砂土層作為樁端持力層，樁側(cè)為層狀交互的非均質(zhì)土層。樁、土體系的荷載傳遞與地基土條件、樁長、樁土剛度變化及成樁工藝等關(guān)系密切。通過總結(jié)近年來大量的大直徑鉆孔長樁靜載試驗結(jié)果和相關(guān)研究成果[2][3]，樁側(cè)應力下的荷載傳遞函數(shù)形式總體符合加工硬化型規(guī)律，樁土體系荷載傳遞函數(shù)可用三折線函數(shù)（式1）來描述。隨著樁頂荷載增加，側(cè)摩阻力發(fā)揮可概化分為三個階段（圖1）：階段Ⅰ為線彈性階段，即樁側(cè)摩阻力隨樁土相對變形增大而線性遞增；階段Ⅱ為加工硬化階段，側(cè)摩阻力隨樁土相對變形增大繼續(xù)增加；階段Ⅲ為殘余變形階段，樁側(cè)摩阻力得到充分發(fā)揮。與之對應的荷載傳遞參數(shù)為k1、su1和k2、su2。
　　2.2 荷載傳遞函數(shù)的改進
　　為使荷載傳遞法合理、準確地應用于單樁承載力分析，基于對樁基載荷試驗資料的研究，考慮非均質(zhì)互層地基土條件、樁長及地基土原始應力狀態(tài)、樁側(cè)和樁端后壓漿工藝，從以下幾方面簡化和改進荷載傳遞函數(shù)。
　　在非均質(zhì)地層條件下，將基樁樁周土層劃分為n層；計算某級荷載-位移條件下相鄰土層界面處的樁身位移和軸力，并將軸力、位移作為對應下一土層頂面的樁截面處的荷載和位移；依次對每一土層迭代計算，得出樁身變形和軸力的分布結(jié)果。為合理考慮樁長及地基土埋深條件，按以下方法確定式（1）中參數(shù)k1、k2： 　　式中，k10、k20――僅根據(jù)土層性質(zhì)確定的荷載傳遞階段Ⅰ和階段Ⅱ斜率參數(shù)；
　　k1、k2――考慮埋深影響下的荷載傳遞階段Ⅰ和階段Ⅱ斜率參數(shù)；
　　ξ σ――荷載傳遞階段Ⅰ和階段Ⅱ斜率的埋深影響系數(shù)。
　　根據(jù)現(xiàn)場樁基載荷試驗資料和土層室內(nèi)壓縮模量的對比關(guān)系研究[4][5]，以及北京市勘察設(shè)計研究院有限公司開展的大型現(xiàn)場足尺試驗結(jié)果及研究成果[6]，埋深影響系數(shù)ξ σ可按下式計算： 　　其中，γm――樁側(cè)第i層土以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；
　　hi――樁側(cè)第 層土以上的土層厚度；
　　δ――埋深系數(shù)，粘性土、粉土取0.08，砂土、碎石土取0.09。
　　北京地區(qū)大直徑灌注長樁通常會采用后壓漿工藝提高單樁承載力，在考慮樁端和樁側(cè)后壓漿工藝影響時，按式（4）確定荷載傳遞參數(shù)： 　　式中，k1, pg、k2, pg――考慮后壓漿工藝條件下的荷載傳遞參數(shù)；
　　ξ pg――荷載傳遞的后壓漿工藝影響系數(shù)。后壓漿工藝影響系數(shù)受地層條件及施工工藝影響較大，特別是樁身多處部位采用后壓漿工藝條件下，需根據(jù)實際工程載荷試驗結(jié)果分析確定。
　　2.3 單樁豎向極限承載力的預估
　　采用荷載傳遞法進行單樁豎向極限承載力估算，考慮如下假定：
　?。?）考慮到超長樁Q-s曲線具有的緩變型特點，單樁極限承載力由樁頂變形控制。
　?。?）假設(shè)在各級樁頂變形下，樁身變形分布均呈指數(shù)函數(shù)分布。
　?。?）根據(jù)我公司搜集的大直徑超長樁載荷試驗資料，此類樁在極限荷載下，樁端阻力發(fā)揮仍較小，因此荷載傳遞分析可忽略樁端阻力，其計算雖偏于安全，但仍在合理評價范圍內(nèi)。
　　在上述假定基礎(chǔ)上，采用如下分析過程：首先選定樁頂變形序列值s0i，計算對應不同深度樁身和土層界面的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力，進而確定相應的樁頂荷載Q0i，得出Qi - si曲線。當Qi - si曲線出現(xiàn)陡降拐點，按陡降始點確定單樁極限承載力；對緩變形Qi - si曲線，按樁頂沉降確定極限承載力。單樁豎向極限承載力預估流程見圖2。
　　3 荷載傳遞方法預估單樁極限承載力的工程應用
　　3.1 工程概況
　　北京某地塊工程為集甲級辦公樓、高端商業(yè)、酒店于一體的綜合性建筑，占地范圍約為136m×84m，建筑總高度約528m。根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料，本工程由主塔樓及外圍純地下室組成，各部分建筑設(shè)計條件如表1。
　　根據(jù)巖土工程勘察成果，最大勘探深度180.00m范圍的土層為人工堆積層和第四紀沉積層兩大類。場區(qū)內(nèi)人工堆積層厚度和巖性的分布不均勻，人工堆積層以下為第四紀沉積的粘質(zhì)粉土，巖性主要為粘性土、粉土、砂類土、卵礫石等互層。根據(jù)本工程巖土工程勘察資料所反映的地層情況，采用有效樁長43m、樁徑1000mm、樁端持力層卵石層的初步樁基設(shè)計方案，預估單樁豎向極限承載力。
　　3.2 參數(shù)取值
　　荷載傳遞分析方法應用的關(guān)鍵是確定反映荷載傳遞機理、分層土特性的傳遞計算參數(shù)。本文作者通過搜集北京地區(qū)樁長20m ~ 40m、樁徑800mm ~ 1200mm的數(shù)十根大直徑鉆孔樁載荷試驗資料。根據(jù)對其荷載－變形規(guī)律的研究，以及結(jié)合地基土層抗剪強度、壓縮模量等土性參數(shù)的統(tǒng)計計算、數(shù)值模擬及擬合Q–s曲線的反分析，得出在按樁頂沉降確定單樁豎向極限承載力條件下，考慮層狀非均質(zhì)地基條件、樁長與樁側(cè)土埋深、灌注樁后壓漿等因素的改進荷載傳遞參數(shù)取值范圍。
　　根據(jù)與本工程鄰近類似超長樁靜載荷試驗結(jié)果，本工程采用如下荷載傳遞參數(shù)，見表2。 　　注：本工程采用后壓漿工藝，按本工程巖土工程勘察資料所反映的地層情況，樁側(cè)有三處地層適宜分別進行壓漿，因此后壓漿工藝提高系數(shù)略有不同，樁身上部該系數(shù)取較大值，下部取較小值。
　　3.3 單樁豎向極限承載力估算結(jié)果
　　圖3為單樁Q-s曲線分析結(jié)果，由圖3可知，Q-s曲線具有緩變型特點，曲線上未出現(xiàn)明顯破壞點。當樁頂變形s＝33mm時，對應樁頂荷載Q＝36085kN，達到壓樁試驗豎向承載力極限值（36000kN）。經(jīng)插值計算，單樁豎向承載力極限值（36000kN）下對應樁頂變形約為32.9mm。
　　圖4和圖5分別為樁身軸力分布和樁側(cè)摩阻力發(fā)揮曲線分析結(jié)果。由圖4和圖5可見，樁身軸力沿深度逐步減小。當樁頂變形較?。ㄐ∮?mm）時，即對應樁頂荷載較小時，樁頂荷載主要由樁身上部側(cè)摩阻力承擔；隨著荷載的增加，樁身上部側(cè)摩阻力不再增加，樁身下部側(cè)摩阻力逐漸增大。
　　4 對單樁極限承載力估算結(jié)果的驗證
　　為確定單樁承載能力，并驗證荷載傳遞分析方法的合理性，本工程進行試驗樁的單樁豎向抗壓靜載荷試驗。
　　4.1 試驗樁設(shè)計
　　本工程3根試驗樁設(shè)計基本情況見表3。