1、1抗压桩与抗拔桩受力特性的现场破坏性试验摘要: 为理清抗压桩与抗拔桩受力特性的异同,基于 2 根抗压桩和 2 根抗拔桩的现场破坏性试验,研究了抗压桩、抗拔桩的侧阻和端阻的发挥特性.现场破坏性试验表明:抗压桩的桩端位移桩端力曲线表现为软化特性;不同土层中抗拔桩与抗压桩极限侧阻的比值平均为0.3730.763,深部土层中两者比值较小;抗压桩和抗拔桩桩长范围内的桩侧阻力均表现为软化特性,不同土层中抗拔桩、抗压桩侧阻破坏比分别为 0.870.97 和 0.830.94;抗拔桩和抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移分别约为桩径的 0.6%1.5%和 0.9%2.0%. 关键词: 现场破坏性试验;抗压桩;抗
2、拔桩;桩身变形;桩侧阻力;桩土相对位移;桩端阻力 中图分类号: TU473.1 文献标志码: ADestructive Field Test on Properties of 桩基是一种常见的基础型式,已被广泛应用于工业与民用建筑工程、高速铁路、高速公路和城市市政桥梁、港口码头、大型构筑物等工程中.钻孔灌注桩因其具有适用土层范围广、桩长和桩径可以灵活选取、施工不受季节限制、施工过程中无挤土效应、能按设计要求提供较大的单桩承载力等优点而得到了广泛应用.钻孔灌注桩单桩受力性能的研究是桩基设计的基础,目前,已有较多学者采用理论和试验手段对抗压单桩的受力性能进行研究15.由于抗拔桩在地下车库、地下变电
3、站、输电线路基2础、海上采油平台的桩基础等工程中广泛应用,对抗拔桩受力性能的研究也非常必要. 已有研究68表明,抗压桩与抗拔桩的受力性能存在较大差异,同一场地中抗压桩的极限侧阻值大于抗拔桩的极限侧阻值. 然而,已有研究大多基于现场非破坏性试验的结果对抗压桩和抗拔桩的受力特性进行研究.现场试验多是检验性试验,试桩在未发生破坏时就已经达到试验终止加载条件,因此,目前鲜有采用现场破坏性试验对比分析抗压桩与抗拔桩受力特性异同的报道. 我们对 2 根抗拔桩和 2 根抗压桩进行了现场破坏性试验,对比分析了抗压桩与抗拔桩受西南交通大学学报第 48 卷第 2 期马杰等:抗压桩与抗拔桩受力特性的现场破坏性试验力
4、特性的异同,并与已有的非破坏性试验中抗压桩和抗拔 桩的受力特性进行比较.与现场检验性试验相比,本文获得的抗压桩和抗拔桩的现场破坏性试验数据实属宝贵,试验结果为抗压桩和抗拔桩破坏特性的理论研究提供了重要参考.1 试验场地地质情况选择浙江省某地进行现场试验,该试验场地地基土的物理力学参数见表 1.试验桩为钻孔灌注桩,持力层为 62 卵石层. 为探求破坏性试验中抗拔桩与抗压桩的受力特性的异同,分别选择2 根钻孔桩进行抗拔和抗压试验(抗拔桩编号为 TP1 和 TP2,抗压桩编号为 CP1 和 CP2) ,4 根钻孔桩的参数见表 2.在每根试桩桩身的 8 个断面布置了 24 只钢筋应力计(每个断面 3
5、只,布置深度见表 1). 试验加载装置为水泥块堆载反力架装置,加载方法采用 JGJ 10632003建筑基桩检测技术规范推荐的慢速维持荷载法. 3 结论通过 2 根抗拔桩和 2 根抗压桩的现场破坏性试验,得到以下结论: (1) 桩身质量对抗拔桩和抗压桩的桩顶位移有显著影响,在设计荷载下桩身质量对桩顶位移的影响尤为突出.因此,进行抗拔桩和抗压桩设计时,要充分考虑桩身质量对桩顶位移的影响. (2) 破坏性试验中,抗压桩的桩端阻力完全发挥后由最大值降低至残余值,桩端位移桩端力曲线表现为软化特性;2 根抗压桩的端阻破坏比分别为 0.805 和 0.861. (3) 不同土层中抗拔桩与抗压桩极限侧阻的比
6、值平均0.3730.763,深部土层中比值较大. (4) 在破坏荷载作用下,抗拔桩和抗压桩全桩长范围内均表现出侧阻软化特性;不同土层中抗拔桩的侧阻破坏比约为 0.870.97,抗压桩的侧阻破坏比为 0.830.94. (5) 同一土层中抗拔桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移小于抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移;抗拔桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移约为桩径的 0.6%1.5%,抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移约为桩径的 0.9%2.0%. 参考文献: 1AI Z Y, HAN J. Boundary element analysis of axially loaded piles embedded
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