[實(shí)用新型]自張式人字形樁

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620165098.7
• 申請(qǐng)日: 2006-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN201089892Y
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宰金珉;汪中衛(wèi);馬鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/24
• 分類號(hào): E02D5/24;E02D5/52
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種承載樁，尤其涉及一種自張式人字形樁。

背景技術(shù)

隨著大型地下室在高水位地區(qū)的頻繁建設(shè)，依靠傳統(tǒng)豎直抗拔樁單純進(jìn)行抗拔設(shè)計(jì)就凸現(xiàn)出造價(jià)高、工期長(zhǎng)、抗拔效果不佳等缺點(diǎn)。

等截面豎直樁上拔時(shí)，拉拔力主要由樁側(cè)摩擦力承擔(dān)，通過樁身逐漸將荷載傳遞到深部土體。此時(shí)隨著樁頂位移的增加，樁身拉應(yīng)力逐漸向下部擴(kuò)展，直到樁尖為止。當(dāng)樁尖處樁土相對(duì)位移達(dá)到臨界值時(shí)，該處摩阻力已達(dá)到極限，則整個(gè)樁身的摩擦力也已達(dá)到甚至超過了峰值，而后樁的抗拔力將逐漸下降。

由于生產(chǎn)日益發(fā)展，建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)承受上拔力的情況愈來愈多。而利用樁基來提供抗拔力是較為常用形式，這種受拔力的樁稱為抗拔樁。以下基礎(chǔ)就常用抗拔樁來滿足工程要求的抗拔力：

1)高壓輸電線塔；

2)電視塔等高聳建筑物；

3)承受浮托力為主的地下結(jié)構(gòu)，如深水泵房，地下室或其他工業(yè)建筑中的深坑；

4)在水平荷載作用下出現(xiàn)上拔力的建(構(gòu))筑物；CS)膨脹土或凍脹土地基上的建筑物；

5)海洋石油的鉆采平臺(tái)及洋面或潛水系泊系統(tǒng)的樁基；

6)高層建筑物主樓與裙樓連接處的樁基。

抗拔樁作為抗拔基礎(chǔ)的一種主要形式，相對(duì)于其它抗拔基礎(chǔ)，有著很多突出的優(yōu)點(diǎn)：象重力式基礎(chǔ)和深埋式錨板抗拔基礎(chǔ)，其抗拔承載力主要取決于回填土的土料以及壓實(shí)質(zhì)量。首先取決于回填土的抗剪強(qiáng)度；其次是基礎(chǔ)的上拔容許變形量要求嚴(yán)格控制時(shí)，還取決于回填土的壓實(shí)密度和變形模量。由于開挖基坑時(shí)對(duì)地基土的擾動(dòng)很大，回填土的均勻度和力學(xué)指標(biāo)不好控制掌握，這些都對(duì)發(fā)揮原狀土的強(qiáng)度和變形特性不利；而對(duì)于抗拔樁，無論是挖孔、機(jī)擴(kuò)孔或者灌注樁，樁周土相對(duì)地未受擾動(dòng)或者擾動(dòng)較少，其強(qiáng)度和變形特性與原狀土相差不多，有利于發(fā)揮原狀土的強(qiáng)度和變形特性。同時(shí)，抗拔樁還具有不需要開挖基坑，埋設(shè)后又要回填土等施工工序，有效縮短工期等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著高層建筑和基坑工程的大量涌現(xiàn)，抗拔樁使用越來越多。而現(xiàn)在為止還沒有成熟的有關(guān)抗拔樁的計(jì)算設(shè)計(jì)理論。相比于抗壓樁，抗拔樁在荷載作用下的荷載傳遞機(jī)理及計(jì)算方法是不太成熟得多。迄今抗拔樁設(shè)計(jì)方法仍處借鑒抗壓樁設(shè)計(jì)一方法階段，即以樁的抗壓側(cè)摩阻力值導(dǎo)入一個(gè)經(jīng)驗(yàn)折減系數(shù)后作為抗拔樁側(cè)摩阻力值以估算抗拔承載力。

抗拔樁的抗拔承載力由樁側(cè)抗拔力阻力、樁重和樁底部在受到上拔荷載作用時(shí)形成的真空吸力三部分組成。但是真空吸力在總抗拔力中占的比例較小，并且往往在受荷后期可能會(huì)消失而常常不計(jì)。Tomlinson，M.J.認(rèn)為粘土中樁的短期抗拔側(cè)摩阻力一般與抗壓側(cè)摩阻力相等，但短樁(L/d＝5＞的長(zhǎng)期抗拔側(cè)摩阻力會(huì)小于抗壓側(cè)摩阻力。當(dāng)為圓柱性樁時(shí)，3-4個(gè)月后長(zhǎng)期抗拔承載力可降低0.5左右。其原因可能是由于上拔荷載作用下初期在樁底產(chǎn)生的真空吸力的消失及孔隙水壓力的產(chǎn)生與消散使土層內(nèi)水分向樁轉(zhuǎn)移而使粘土發(fā)生軟化的緣故。對(duì)于稠度指標(biāo)愈小的土(往往是超壓密粘土層)，這種長(zhǎng)期承載力降低的現(xiàn)象愈明顯。

抗壓樁的樁側(cè)摩阻力常被稱為正摩阻力，而抗拔樁側(cè)阻力和前者的作用方向相反，稱之為負(fù)摩阻力。通常認(rèn)為抗拔樁側(cè)摩阻力小于抗壓樁側(cè)摩阻力。但是實(shí)測(cè)結(jié)果往往相互矛盾，抗拔樁側(cè)摩阻力可以小于、等于甚至大于抗壓樁的側(cè)摩阻力，可見其內(nèi)在規(guī)律遠(yuǎn)非象估計(jì)的那樣簡(jiǎn)單。而現(xiàn)行抗拔樁設(shè)計(jì)中，都認(rèn)為抗拔樁側(cè)摩阻力小于抗壓樁側(cè)摩阻力。

我國(guó)對(duì)在砂質(zhì)土層的鉆孔樁進(jìn)行荷載試驗(yàn)得到的實(shí)測(cè)資料分析后，得出抗拔樁側(cè)摩阻力為抗壓樁側(cè)摩阻力的0.16-0.34，入土深度愈淺比值愈小。

江蘇地區(qū)淤泥粉質(zhì)粘土層采用潛水工程電鉆施工的鉆孔灌注樁(樁徑600mm，樁長(zhǎng)20m)得到資料顯示，拔壓側(cè)摩阻力比值為0.6-0.80。從粉沙中的沖吸式等截面鉆孔灌注樁(樁徑450mm，樁長(zhǎng)12m)的抗拔側(cè)摩阻力與抗壓側(cè)摩阻力比值為0.9左右。

我國(guó)港口工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定了一個(gè)從抗壓樁側(cè)阻力確定抗拔樁側(cè)阻力的折減系數(shù)0.8。

上述比值有較大離散性，原因是多方面的：

(1)抗壓樁的樁側(cè)摩阻力有的采用實(shí)測(cè)值，有的選用經(jīng)驗(yàn)方法劃分的數(shù)值，

(2)灌注樁施工難以控制，計(jì)算樁徑與實(shí)測(cè)樁徑有較大出入，而樁側(cè)即使只有不大的突出部分也能使抗拔承載力有明顯提高，

(3)土層的多樣性等。影響單樁抗拔承載力的因數(shù)是多方面的，主要因數(shù)有：

(1)樁的類型及施工方法；

(2)樁的長(zhǎng)度；

(3)地基的類別；

(4)土層的形成歷史；

(5)樁的加載歷史；