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突变理论与比能对比法推定既有基桩极限承载力的方法与应用

刘建飞 高超 周永明

刘建飞, 高超, 周永明. 突变理论与比能对比法推定既有基桩极限承载力的方法与应用[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(4): 403-407. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.005
引用本文: 刘建飞, 高超, 周永明. 突变理论与比能对比法推定既有基桩极限承载力的方法与应用[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(4): 403-407. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.005
Liu Jianfei, Gao Chao, Zhou Yongming. Method and Application of Determining Ultimate Bearing Capacity of Existing Piles Based on Catastrophe Theory and Specific Energy Comparison Method[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(4): 403-407. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.005
Citation: Liu Jianfei, Gao Chao, Zhou Yongming. Method and Application of Determining Ultimate Bearing Capacity of Existing Piles Based on Catastrophe Theory and Specific Energy Comparison Method[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(4): 403-407. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.005

突变理论与比能对比法推定既有基桩极限承载力的方法与应用

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.005
详细信息
    作者简介:

    刘建飞,男,1981年生,汉族,河北邢台人,硕士,高级工程师,主要从事建筑结构设计与研究。E-mail:14692432@qq.com

    通讯作者:

    周永明,男,1969年生,汉族,浙江台州人,硕士,教授级高级工程师,主要从事建筑结构设计与研究。E-mail:9764zym@sina.com

  • 中图分类号: TU 473.1

Method and Application of Determining Ultimate Bearing Capacity of Existing Piles Based on Catastrophe Theory and Specific Energy Comparison Method

  • 摘要: 为进一步挖掘既有基桩竖向承载力,根据既有工程试桩荷载–位移曲线和基桩承载性状,应用最小二乘法原理推导出试桩的荷载–位移曲线方程,并拟合出荷载–位移曲线延伸段。在此基础上,为推定基桩竖向极限承载力,引用突变尖点法和比能对比法原理,将桩土系统比能作为突变判据,利用试桩荷载–位移曲线方程求得尖点突变比能曲线及突变点比能,并与桩侧土层平均抗剪强度进行对比,判别桩土临界破坏状态。研究表明,通过桩基比能函数方程形成桩顶变形–分级加载值曲线,根据突变理论,推定基桩竖向极限承载力,物理意义明确,可为既有基桩实际竖向极限承载力的推测和工程试桩最大加载值的确定提供理论依据。

     

  • 图  1  Z1、Z2试桩Q-s实测曲线和数值解拟合结果对比

    图  2  Z3、Z4试桩Q-s实测曲线和数值解拟合结果对比

    图  3  桩基础的s2-N曲线

    图  4  出现尖点前后比能对比图

    表  1  岩土材料地层物理力学参数

    层序名称土层厚度/m重度$ \gamma /(\mathrm{k}\mathrm{N}\cdot{\mathrm{m}}^{-3}) $c/kPa$ \varphi /(^\circ) $压缩模量Es/MPa
    ③-1黏质粉土1.8~4.618.499.428.98.5
    ③-2砂质粉土4.4~7.219.095.733.47.0
    砂质粉土夹砂5.9~10.519.295.134.614.0
    淤泥质粉质黏土4.0~8.617.2913.412.32.7
    ⑦-1粉质黏土1.3~10.419.0939.619.79.5
    ⑦-2粉质黏土混粉细砂0.9~5.419.3838.221.411.0
    ⑨-1粉细砂0.7~6.42015.0
    ⑨-2圆砾>7.82130.0
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    表  2  桩基极限承载力推定值

    桩号极限承载力/kN桩顶变形值/mm
    承压桩Z1845639.0
    承压桩Z2906052.6
    抗拔桩Z3−4228−46.4
    抗拔桩Z4−5134−40.9
    注:压力和向下位移为“+”;拉力和向上位移为“−”。
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    表  3  出现尖点时各试桩比能对比计算值

    桩号L/mE/MPas/mmm
    /kPa
    τe/kPam/τe
    Z144300003911.623.60.49
    Z2443000052.621.123.90.88
    Z3443000046.416.425.80.64
    Z4443000040.912.824.20.53
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    表  4  出现尖点后各试桩比能对比计算值

    桩号L/mE/MPas/mmm
    /kPa
    τe/kPam/τe
    Z14430000115100.823.64.27
    Z2443000019027523.911.51
    Z3443000023542125.816.31
    Z4443000069.13624.21.49
    下载: 导出CSV
  • [1] 周永明, 高 超. 基于解析法拟合试桩荷载–位移曲线推定评价既有基桩实际承载力的方法与实践[C]//第15届全国桩基工程学术会议论文集, 2021.
    [2] 郑颖人, 沈珠江, 龚晓南. 岩土塑性力学原理[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002.
    [3] 解 志,董天文,谢 鹏,等. 超长桩基础极限荷载判定的比能对比法[J]. 地下空间与工程学报,2021,17(2):496-502.
    [4] 刘金砺. 桩基础设计与计算[M] 北京: 中国建筑工业出版社, 1994.
    [5] 王建华. 用抗剪强度指标计算桩的侧阻力[J]. 岩土工程技术,2000,(3):180-182. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2000.03.014
    [6] ARNOLD V I. 突变理论[M]. 周燕华, 译. 北京: 高等教育出版社, 1990.
    [7] 张 伟,田新然. 基于突变理论的筒形基础竖向承载力研究[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版),2021,54(7):704-710.
    [8] JGJ 106—2014 建筑基桩检测技术规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2014.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-27
  • 修回日期:  2022-08-11
  • 录用日期:  2022-12-09
  • 刊出日期:  2023-08-08

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