Bearing Capacity Analysis and Discussion of a Single Long Pile in Deviation
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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。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.
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Key words:
- bored pile /
- deviation /
- bearing capacity
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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 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 D>1000 mm 100+0.01H 150+0.01H 2 套管成孔灌注桩 D≤500 mm 70 150 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 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。 表 2 内力及位移参数取值表[7]
αz Ax Bx AM BM 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 表 3 桩偏位数据
桩号 方向 偏位值/mm 10 15 18 25 a X 280 300 130 370 Y −350 −110 210 270 b X 270 210 170 210 Y −200 −40 100 230 表 4 场地土层参数
土层 承载力特征值fak/kPa 压缩模量Es/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 表 5 桩各参数极限值
轴线编号 两桩基础
桩基编号轴力
/kNX向水平
承载力/kNX向极限
弯矩/(kN·m)X向极限
偏位/mm10 a 1194 73.52 122.24 102.4 b 220 52.72 87.68 398.4 15 a 1035 70.08 116.56 112.8 b 379 56.08 93.28 246.4 18 a 861 66.4 110.4 128 b 553 59.84 99.44 180 25 a 803 65.2 108.32 135.2 b 611 61.04 101.52 166.4 表 6 桩各参数极限值
轴线编号 两桩基础
桩基编号轴力
/kNX向水平
承载力/kNX向极限
弯矩/(kN·m)X向极限
偏位/mm10 a 1194 80.5 262.4 220.0 b 220 80.5 262.4 1191 15 a 1035 80.5 262.4 254 b 379 80.5 262.4 693 18 a 861 80.5 262.4 305 b 553 80.5 262.4 475 25 a 803 80.5 262.4 327 b 611 80.5 262.4 430 -
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