长桩基础偏位时单桩承载力分析与讨论

杨晗琦; 蔡德昌

doi:10.3969/j.issn.1007-2993.2022.02.004

长桩基础偏位时单桩承载力分析与讨论

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2022.02.004

杨晗琦^1,,
蔡德昌²

1.
中国能源建设集团湖南省电力设计研究院有限公司，湖南长沙　410007
2.
湖南省轻纺设计院有限公司，湖南长沙　410007

基金项目: 智能感知技术在智慧能源站的应用研究（中国能源建设集团科研基金K2-01-2020）

详细信息

作者简介:
杨晗琦，男，1988年生，汉族，湖南新化人，硕士研究生，工程师，注册一级结构工程师，注册土木工程师（岩土），主要从事建筑结构及基础的设计和研究。E-mail：541033535@qq.com

中图分类号: TU 473.1
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出版历程
- 收稿日期: 2020-03-29
- 刊出日期: 2022-04-02

Bearing Capacity Analysis and Discussion of a Single Long Pile in Deviation

Yang Hanqi^1
,,
Cai Dechang²

1.
China Energy Engineering Group Hunan Electric Power Design Institue Co., Ltd., Changsha 410007, Hunan, China
2.
Hunan Light-textile Industrial Design Institute Co., Ltd., Changsha 410007, Hunan, China

摘要

摘要: 结合湘潭某钢结构厂房钻孔灌注桩施工偏位实例，探讨单桩基础（长桩）在大偏位情况下能否满足承载力的要求，通过借鉴现行规范对于单桩水平承载力的计算，以及现有的桩在荷载作用下桩身各处内力及位移分布情况的研究，根据桩身配筋率的大小进行分类，对按桩身强度控制的桩和按桩顶位移控制的桩这两类情况分别推导其在偏心轴向荷载作用下的极限弯矩值计算公式，从而得到桩满足承载力要求的极限偏位值，并对长桩基础偏位时的工程处理提出合理建议。
- 钻孔灌注桩 /
- 偏位 /
- 承载力
Abstract: Combined with an example of an industrial powerhouse which the pored piles were deviation, whether a pile foundation that deflect dramatically could meet the requirements of bearing capacity was discussed. According to the calculation of the horizontal bearing capacity of single pile in current codes and research on the internal force and displacement of pile under load, the piles are classified by its reinforcement ratio. The calculation formula of the ultimate bending moment value of single pile under eccentric axial load was derived considering two conditions including controlled by body strength or controlled by top displacement. The limit value of the pile which could satisfy the safety requirements was obtained, providing references for single long pile foundation that deflect dramatically.
- bored pile /
- deviation /
- bearing capacity

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图 1 轴压比–极限偏位值关系曲线（桩身强度控制）

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图 2 轴压比–极限偏位值关系曲线（位移限值控制）

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表 1 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差

序号	成孔方法		桩位允许偏差
序号	成孔方法		1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩	条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩
1	泥浆护壁钻孔桩	D≤1000 mm	D/6，且不大于100	D/4，且不大于150
1	泥浆护壁钻孔桩	D>1000 mm	100+0.01H	150+0.01H
2	套管成孔灌注桩	D≤500 mm	70	150
	套管成孔灌注桩	D>500 mm	100	150
3	干成孔灌注桩		70	150
4	人工挖孔桩	混凝土护壁	50	150
4	人工挖孔桩	钢套筒护壁	100	200
注： H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离；D为设计桩径。

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表 2 内力及位移参数取值表^[7]

αz	A_x	B_x	A_M	B_M
0.0	2.4407	1.6210	0.000	1.000
0.1	2.2787	1.4509	0.0996	0.997
0.2	2.1178	1.2909	0.1970	0.9981
0.3	1.9588	1.1408	0.2901	0.9938
0.4	1.8027	1.0006	0.3774	0.9862
0.5	1.6504	0.8704	0.4575	0.9746
0.6	1.5027	0.7498	0.5294	0.9586
0.7	1.3602	0.6389	0.5923	0.9382
0.8	1.2237	0.5373	0.6465	0.9132
0.9	1.0936	0.4448	0.6893	0.8841
1.0	0.9704	0.3612	0.7231	0.8509
1.1	0.8544	0.2861	0.7471	0.8141
1.2	0.7459	0.2191	0.7618	0.7742
1.3	0.6450	0.1599	0.7676	0.7316
1.4	0.5518	0.1079	0.7547	0.6869
1.5	0.4661	0.0629	0.7373	0.6408
2.0	0.1470	−0.0757	0.6141	0.4066
2.6	−0.0399	−0.01114	0.3546	0.1755
3.0	−0.0874	−0.0947	0.1931	0.0760
3.5	−0.1050	−0.0570	0.0508	0.0135
4.0	−0.1079	−0.0149	0.0001	0.0001

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表 3 桩偏位数据

桩号	方向	偏位值/mm
桩号	方向	10	15	18	25
a	X	280	300	130	370
a	Y	−350	−110	210	270
b	X	270	210	170	210
b	Y	−200	−40	100	230

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表 4 场地土层参数

土层	承载力特征值f_ak/kPa	压缩模量E_s/MPa
素填土①	80
粉质黏土②	210	8.2
粉质黏土③	180	6.2
圆砾④	300	25
强风化粉砂质泥岩⑤	300	低压缩性

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表 5 桩各参数极限值

轴线编号	两桩基础桩基编号	轴力 /kN	X向水平承载力/kN	X向极限弯矩/(kN·m)	X向极限偏位/mm
10	a	1194	73.52	122.24	102.4
10	b	220	52.72	87.68	398.4
15	a	1035	70.08	116.56	112.8
15	b	379	56.08	93.28	246.4
18	a	861	66.4	110.4	128
18	b	553	59.84	99.44	180
25	a	803	65.2	108.32	135.2
25	b	611	61.04	101.52	166.4

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表 6 桩各参数极限值

轴线编号	两桩基础桩基编号	轴力 /kN	X向水平承载力/kN	X向极限弯矩/（kN·m）	X向极限偏位/mm
10	a	1194	80.5	262.4	220.0
10	b	220	80.5	262.4	1191
15	a	1035	80.5	262.4	254
15	b	379	80.5	262.4	693
18	a	861	80.5	262.4	305
18	b	553	80.5	262.4	475
25	a	803	80.5	262.4	327
25	b	611	80.5	262.4	430

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参考文献(15)

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