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1、吴江斌吴江斌 王向军王向军上海上海 2015.04.242015.04.24 天津于家堡深大地下工程天津于家堡深大地下工程新型抗拔桩的研究与应用新型抗拔桩的研究与应用华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESE
2、ARCHINSTITUTECO.,LTD.P 2目录目录一、工程概况一、工程概况二、新型抗拔桩适用性的试验研究二、新型抗拔桩适用性的试验研究三、新型抗拔桩的承载变形特性分析三、新型抗拔桩的承载变形特性分析四、扩底抗拔桩的工程应用四、扩底抗拔桩的工程应用Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 3一、工程概况一、工程概况Aug. 18
3、21中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.天津于家堡金融区规划图鸟瞰于家堡金融区占地面占地面积积3.863.86平方公里，规平方公里，规划划120120个地块，总的个地块，总的建筑面积达到建筑面积达到950950万万平方公里平方公里，建成后将是一个集市场会展、现代金融、城际车站、酒店会议中心、行政服务中心、滨河公园和中央大道等于一体的超大规模国际级的
4、金融区。Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 5l于家堡南北车库是金融区起步区的先行开发的35个项目之一。建成后作为配套的绿地公园。l均为纯地下结构，整体设置4层地下室，单层面积均约2.8万平米l基础埋深约16.0ml工程概况工程概况天津于家堡南、北地下车库项目天津于家堡南、北地下车库项目北车库北车库南车库南车库Aug. 182
5、1中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 6普遍区域设置4层地下室局部区域设置2层地下室l纯地下结构，基础埋深深，水浮力问题突出l抗拔桩的工程量大、造价高Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司
6、EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.7常规等截面抗拔桩扩底抗拔桩桩侧后注浆抗拔桩l常规等截面抗拔桩抗拔承载力有限l扩底抗拔桩以较小的材料增加获取显著的抗拔承载力提高l桩侧后注浆抗拔桩改变桩身与桩周土的接触界面特性，从而提高承载力抗拔桩技术的发展Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITU
7、TECO.,LTD.l当前对扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩的研究已经开展了不少的研究，其良好的承载特性已经得到广泛的关注。新型抗拔桩在背景工程中的应用是有一定理论基础的。l新型抗拔桩在天津于家堡地区并无工程应用先例，开展新型抗拔桩的适用性试验研究意义重大。可直接指导背景工程的桩基设计，也可为后续类似的项目提供参考。Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTE
8、CO.,LTD.二、新型抗拔桩适用性的试验研究二、新型抗拔桩适用性的试验研究l试桩试验方案试桩试验方案l试桩施工试桩施工Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.背景工程普遍地下4层区域，单桩抗拔承载力要求达到1800kN桩径为850mm, 等截面抗拔桩,有效桩长约30m。南北地下车库共计设置抗拔桩超过4000根。工程量大，造价高。工程
9、规模大，采用新型抗拔桩以节工程规模大，采用新型抗拔桩以节省工程造价有现实需求。省工程造价有现实需求。初步估算，采用新桩型后，有效桩长仅需19m，可减短桩长11m。开展新型抗拔桩的适用性试验研究开展新型抗拔桩的适用性试验研究意义重大意义重大减短桩长约减短桩长约11m30m19mAug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 11l试桩试验方
10、案试桩试验方案地下地下4层区域，量大面广。拟开层区域，量大面广。拟开展展扩底抗拔桩扩底抗拔桩和和桩侧注浆抗拔桩侧注浆抗拔桩桩两种桩型的试桩试验两种桩型的试桩试验地下地下2层区域范围相对较小。拟层区域范围相对较小。拟仅开展仅开展扩底抗拔桩扩底抗拔桩的试桩试验的试桩试验Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.SBZ1A扩底抗拔桩扩底抗拔桩
11、试桩数量试桩数量3根根有效桩长有效桩长19m等截面段桩径等截面段桩径850mm扩底直径扩底直径1500mm扩大头高度扩大头高度1.5m+0.75mSBZ1B桩侧注浆桩侧注浆试桩数量试桩数量3根根有效桩长有效桩长19m桩径桩径850mm桩侧设置桩侧设置2道注浆断面，道注浆断面，每道注浆量每道注浆量0.8tSBZ2扩底抗拔桩扩底抗拔桩试桩数量试桩数量3根根有效桩长有效桩长30m等截面段桩径等截面段桩径850mm扩底直径扩底直径1500mm扩大头高度扩大头高度1.5m+0.75m试桩区试桩区域域桩型桩型有效桩长有效桩长（m m）数数量量砼强度砼强度单桩承载单桩承载力要求力要求/ /kNkN普遍地普遍
12、地库区域库区域扩底桩（扩底桩（SBZ1ASBZ1A）19193 3C30C3018001800桩侧后注浆桩（桩侧后注浆桩（SBZ1BSBZ1B）19193 3C30C3018001800锚桩（锚桩（MBZ1MBZ1）19198 8C30C30/ /能源中能源中心区域心区域扩底桩（扩底桩（SBZ2SBZ2）30303 3C30C302800kN2800kN锚桩（锚桩（MBZ2MBZ2）30304 4C30C30/ /Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院
13、有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 13双套管双套管位移量测位移量测轴力测试轴力测试Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.地下4层区域区域试桩平面布置图地下二层区域试桩平面布置图Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第
14、五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l试桩施工试桩施工AM全液压可视旋挖成孔工艺全液压可视旋挖
15、成孔工艺Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.扩大头孔径曲线扩大头孔径曲线施工可行施工可行Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDE
16、SIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.试桩区域桩型桩号最大试验荷载/kN最大桩顶上拔量/mm桩底上拔量/mm单桩抗拔极限承载力/kN对应桩顶上拔量/mm桩底上拔量/mm单桩抗拔极限承载力统计值（标准值）/kN普遍地库区域扩底桩（SBZ）有效桩长19mSbz1A-9650095.3990.94600026.6718.515666Sbz1 A -11600087.3179.53550020.3012.86Sbz1 A -13600083.5175.11550023.454.42桩侧注浆桩（SBZ1B）有效桩长19mSb1zb -6550081.4174.77500027.02
17、4.494833Sb1zb -4500082.0376.65450027.614.57Sb1zb -2550085.7778.57500028.133.74能源中心区域扩底桩（SBZ2）有效桩长30mSb1z2-16720084.9178.43660011.492.186733Sb1z2-187600103.33100.51720015.375.73Sb1z2-20720088.4784.84640012.572.06试桩区域桩型设计要求单桩抗拔承载力/kN抗拔承载力（特征值）/kN普遍地库区域扩底桩（SBZ）18002800桩侧后注浆桩（SBZ1B）18002400能源中心区域扩底桩（SBZ
18、2）28003350试桩试验结果试桩试验结果承载力满足要求承载力满足要求Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.三、新型抗拔桩承载变形特性的分析三、新型抗拔桩承载变形特性的分析l荷载位移曲线及桩身变形荷载位移曲线及桩身变形l桩身轴力分布规律桩身轴力分布规律l桩侧摩阻力发挥特性桩侧摩阻力发挥特性l扩大头的承载机理扩大头的承载机理Aug.
19、 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 20l荷载位移曲线荷载位移曲线扩底扩底-19m桩侧注浆桩侧注浆-19m扩底扩底-30mAug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINA
20、ARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 21扩底扩底-19ml荷载位移曲线荷载位移曲线桩顶、桩端同桩顶、桩端同时发生较大的时发生较大的变形，试桩达变形，试桩达到破坏状态。到破坏状态。Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 22荷荷载载/kN位移位移/mm020004000600
21、0800010000020406080100120荷荷载位移曲位移曲线SBZ1a-9SBZ1a-11SBZ1a-13SBZ1b-2SBZ1b-4SBZ1b-6SBZ2-16SBZ2-18SBZ2-20桩侧注浆桩19m扩底桩19m扩底桩30ml荷载位移曲线荷载位移曲线n承载能力承载能力n抗变形能力抗变形能力Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.
22、,LTD.l桩身轴力分布曲线规律桩身轴力分布曲线规律扩底扩底-19m桩侧注浆桩侧注浆-19mAug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p当桩顶试桩荷载为1000kN时，两种桩型桩身轴力分布曲线较接近。桩顶荷载桩顶荷载1000kNl桩身轴力分布曲线规律桩身轴力分布曲线规律Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五
23、届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p当桩顶试桩荷载为1000kN时，两种桩型桩身轴力分布曲线较接近。桩顶荷载桩顶荷载2000kNl桩身轴力分布曲线规律桩身轴力分布曲线规律Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITE
24、CTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p当桩顶上拔荷载大于3000kN时，两种桩型桩身轴力分布曲线差异明显。桩顶荷载桩顶荷载3000kNl桩身轴力分布曲线规律桩身轴力分布曲线规律Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p随着桩顶试桩荷载的增大，桩侧注浆抗拔桩距桩端附近的桩身轴力增长有限。而扩底抗拔
25、桩相应位置处的桩身轴力增长幅度较大。桩顶荷载桩顶荷载4000kNl桩身轴力分布曲线规律桩身轴力分布曲线规律Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p随着桩顶试桩荷载的增大，桩侧注浆抗拔桩距桩端附近的桩身轴力增长有限。而扩底抗拔桩相应位置处的桩身轴力增长幅度较大。桩顶荷载桩顶荷载5000kNl桩身轴力分布曲线规律桩身轴力分布曲线规律Au
26、g. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l桩侧摩阻力发挥特性桩侧摩阻力发挥特性扩底扩底-19m桩侧注浆桩侧注浆-19mAug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCH
27、ITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p当试桩荷载较小时，两种桩型均依靠桩侧摩阻力抵抗上拔荷载。桩顶荷载桩顶荷载1000kNl桩侧摩阻力发挥特性桩侧摩阻力发挥特性扩底扩底侧注浆侧注浆Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p当桩顶荷载逐渐增大时，浅部土层，桩侧注浆抗拔桩的侧摩阻力明显比扩底抗
28、拔桩相应区域的桩侧摩阻力大p深部土层，两种桩型侧摩阻力的发挥差异不大。桩顶荷载桩顶荷载3000kNl桩侧摩阻力发挥特性桩侧摩阻力发挥特性扩底扩底侧注浆侧注浆Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.p当试桩达到较高水平时，对于桩侧注浆抗拔桩来说，全桩长范围内的侧摩阻力得到进一步的增强，特别是深部土层侧摩阻力的增长幅度较大。p扩底抗拔桩全
29、桩长范围的侧摩阻力亦有增长，但增长幅度有限。桩顶荷载桩顶荷载5000kNl桩侧摩阻力发挥特性桩侧摩阻力发挥特性扩底扩底侧注浆侧注浆Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.土层试桩实测平均值/kPa勘察报告值/kPa增强系数增强系数（7）粉质粘土83481.73（8）粉质粘土84.7521.63（9）粉土粉砂93.3701.33（10）
30、粉土粉砂97.7701.40桩侧注浆增强系数桩侧注浆增强系数土层试桩实测平均值/kPa勘察报告值/kPa实测值与建议实测值与建议值的比值值的比值（7）粉质粘土56.356.348481.17（8）粉质粘土585852521.12（9）粉土粉砂606070700.86（10）粉土粉砂626270700.89扩底抗拔桩扩底抗拔桩Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHIN
31、STITUTECO.,LTD.l扩大头抗力的发挥特性扩大头抗力的发挥特性扩底扩底-19m桩侧注浆桩侧注浆-19m扩大头抗力扩大头抗力等截面段桩等截面段桩侧摩阻力侧摩阻力Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.扩底抗拔桩扩底抗拔桩-199号桩11号桩13号桩平均值平均值桩顶极限荷载6000.005500.005500.005666.67
32、5666.67桩端附近轴力(kN)3172.002896.003003.003023.673023.67扩大头抗力占比0.53 0.53 0.55 0.530.53桩侧注浆桩侧注浆-192号桩4号桩6号桩平均值平均值桩顶极限荷载5000.004500.005000.004833.334833.33桩端附近轴力(kN)858.00855.00910.00874.33874.33桩端轴力占比0.17 0.19 0.18 0.180.18l扩大头抗力的发挥特性扩大头抗力的发挥特性极限状态下，扩大头提供的极限状态下，扩大头提供的抗拔承载力可占总承载力的抗拔承载力可占总承载力的50%以上以上Aug. 1
33、821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l扩大头的承载机理扩大头的承载机理试桩试验的数值拟合试桩试验的数值拟合Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURA
34、LDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.Q=3000 kN Q=4000 kN Q=5000 kN Q=5500 kNl扩大头的承载机理扩大头的承载机理扩大头与周边土体的相互作用扩大头与周边土体的相互作用Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.根据扩头段法向应力分布，计算得到扩头段的抗拔扩头段法根据扩头段法向
35、应力分布，计算得到扩头段的抗拔扩头段法向应力竖向分力提供了扩头段的主要抗拔力，占扩头段总抗向应力竖向分力提供了扩头段的主要抗拔力，占扩头段总抗拔力约拔力约70%。l扩大头的承载机理扩大头的承载机理Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.扩底抗拔桩的承载力由桩侧摩阻力与扩大头抗力共同组成，两者承载力的发挥是一个异步的过程首先由等截面段桩
36、土侧摩阻力提供抗拔力；当上拔荷载进一步增大后，扩大头开始逐渐发挥作用，并且扩大头抗力占试桩总荷载的比例逐步上升当等截面段桩侧摩阻力达到极限状态后，扩大头可继续提供抗拔承载力，甚至超过桩侧摩阻力提供的抗拔承载力扩大头周边土体随桩顶加载增加，受到扩大头的挤压力逐渐增大，逐渐进入塑性状态，并最终贯穿整个扩大头区域，周边土体受压达到极限状态后，扩底抗拔桩发生整体向上的变形，达到破坏状态。l扩大头的承载机理扩大头的承载机理Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有
37、 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l扩底抗拔桩极限承载力计算方法扩底抗拔桩极限承载力计算方法 假定极限破裂面假定极限破裂面荷载传递法荷载传递法Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五
38、届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.被动土压力折减系数被动土压力折减系数为被动土压力折减系数取值表为被动土压力折减系数取值表扩大头角度 (度)05152030折减系数0.120.550.900.950.97极限状态下法向压力计算值极限状态下法向压力计算值扩大头位置被动土压力值扩大头位置被动土压力值Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国
39、国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.组号桩号实测极限承载力(kN)实测平均值旁压法计算值SBZ1a（有效桩长（有效桩长18m）9#60005666520011#550013#5500SBZ2（有效桩长（有效桩长30m）16#66006733670018#720020#6400计算单桩承载力值与试验值比较计算单桩承载力值与试验值比较Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国
40、国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.三、扩底抗拔桩的工程设计三、扩底抗拔桩的工程设计Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l南车库扩底抗拔桩平面布置图南车库扩底抗拔桩平
41、面布置图共设置有效桩长共设置有效桩长19m的扩底抗拔桩约的扩底抗拔桩约960根，有效根，有效桩长为桩长为30m的扩底抗拔桩约的扩底抗拔桩约700根。根。Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l北车库扩底抗拔桩平面布置图北车库扩底抗拔桩平面布置图共设置有效桩长共设置有效桩长19m的扩底抗拔桩约的扩底抗拔桩约1700根。根。Aug. 1
42、821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.l抗拔桩的实施抗拔桩的实施Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTIT
43、UTECO.,LTD.经估算背景工程使用扩底抗拔桩后，仅桩基工程节省经估算背景工程使用扩底抗拔桩后，仅桩基工程节省的工程造价约的工程造价约1900万元万元。桩长减短后，对大面积的工程桩施工来说，对于加快桩长减短后，对大面积的工程桩施工来说，对于加快工期进度也是十分有利的。工期进度也是十分有利的。l经济效益经济效益Aug. 1821中国建筑学会地基基础分会2010学术年会 上海第五届中国国际桩与深基础峰会第五届中国国际桩与深基础峰会上海上海 20152015华 东 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 公 司EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.,LTD.P 49谢谢
