樁基工程第五章抗拔樁

1、樁基工程第五章抗拔樁5.1 5.1 概概 述述 承受豎向抗拔力的樁稱為抗拔樁（承受豎向抗拔力的樁稱為抗拔樁（uplift pileuplift pile）。抗拔樁）。抗拔樁廣泛應(yīng)用于大型地下室抗浮、高聳建（構(gòu)）筑物抗拔、海上廣泛應(yīng)用于大型地下室抗浮、高聳建（構(gòu)）筑物抗拔、海上碼頭平臺(tái)抗拔、懸索橋和斜拉橋的錨樁基礎(chǔ)、大型船塢底板碼頭平臺(tái)抗拔、懸索橋和斜拉橋的錨樁基礎(chǔ)、大型船塢底板的樁基礎(chǔ)和靜荷載試樁中的錨樁基礎(chǔ)等。由于抗拔樁的應(yīng)用的樁基礎(chǔ)和靜荷載試樁中的錨樁基礎(chǔ)等。由于抗拔樁的應(yīng)用日益廣泛，因此對(duì)抗拔樁受力性狀的研究也十分重要。日益廣泛，因此對(duì)抗拔樁受力性狀的研究也十分重要。 本章從單樁豎向抗拔

2、靜荷載試驗(yàn)入手，主要介紹了抗拔樁的本章從單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)入手，主要介紹了抗拔樁的受力機(jī)理、抗拔樁與抗壓樁的異同、抗拔樁的設(shè)計(jì)方法等方受力機(jī)理、抗拔樁與抗壓樁的異同、抗拔樁的設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。面的內(nèi)容。 2學(xué)完本章后應(yīng)掌握以下內(nèi)容：學(xué)完本章后應(yīng)掌握以下內(nèi)容：（1 1）單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)的內(nèi)容；）單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)的內(nèi)容；（2 2）抗拔樁的受力機(jī)理；）抗拔樁的受力機(jī)理；（3 3）抗拔樁與抗壓樁的異同分析；）抗拔樁與抗壓樁的異同分析；（4 4）抗拔樁的設(shè)計(jì)方法。）抗拔樁的設(shè)計(jì)方法。 學(xué)習(xí)中應(yīng)注意回答以下問題：學(xué)習(xí)中應(yīng)注意回答以下問題：（1 1）單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)的目的和意義是什

3、么？試驗(yàn)裝置包括哪）單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)的目的和意義是什么？試驗(yàn)裝置包括哪些？試驗(yàn)方法怎樣？試驗(yàn)成果有哪些？試驗(yàn)成果如何應(yīng)用？些？試驗(yàn)方法怎樣？試驗(yàn)成果有哪些？試驗(yàn)成果如何應(yīng)用？（2 2）等截面抗拔樁的破壞形態(tài)有哪些？擴(kuò)底抗拔樁的破壞形態(tài)有哪些？）等截面抗拔樁的破壞形態(tài)有哪些？擴(kuò)底抗拔樁的破壞形態(tài)有哪些？擴(kuò)底抗拔樁與等截面抗拔樁在受力機(jī)理上有哪些差異？抗拔承載力上有擴(kuò)底抗拔樁與等截面抗拔樁在受力機(jī)理上有哪些差異？抗拔承載力上有哪些差異？哪些差異？（3 3）抗拔樁與抗壓樁受力性狀上有哪些差異？導(dǎo)致受力性狀差異的機(jī)）抗拔樁與抗壓樁受力性狀上有哪些差異？導(dǎo)致受力性狀差異的機(jī)理是什么？理是什么？（4

4、 4）樁的抗拔承載力主要受哪兩方面因素的制約？抗拔樁如何進(jìn)行設(shè)）樁的抗拔承載力主要受哪兩方面因素的制約？抗拔樁如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？計(jì)？ 35.2 5.2 單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn) 單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)（單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)（uplift loading uplift loading tests of single piletests of single pile），就是采用接近于豎向抗），就是采用接近于豎向抗拔樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法，確定單樁豎向抗拔拔樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法，確定單樁豎向抗拔極限承載力。因?yàn)榇笮偷叵鹿こ炭垢∽饔玫暮奢d是極限承載力。因?yàn)榇笮偷叵鹿こ炭垢∽饔玫暮奢d

5、是隨著地下水位慢慢升高而逐漸增大的，所以抗拔靜隨著地下水位慢慢升高而逐漸增大的，所以抗拔靜載試驗(yàn)也采用分級(jí)加載。試驗(yàn)時(shí)抗拔荷載逐級(jí)作用載試驗(yàn)也采用分級(jí)加載。試驗(yàn)時(shí)抗拔荷載逐級(jí)作用于樁頂，樁頂上拔量慢慢增大，最終可得到單根試于樁頂，樁頂上拔量慢慢增大，最終可得到單根試樁荷載樁荷載上拔量曲線（上拔量曲線（UU曲線）。曲線）。 4圖圖5-1 5-1 錨樁法豎向抗拔靜載試驗(yàn)裝置示意圖錨樁法豎向抗拔靜載試驗(yàn)裝置示意圖 55.2.1 5.2.1 試驗(yàn)的目的與適用范圍試驗(yàn)的目的與適用范圍 建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003JGJ106-2003）中規(guī)定，對(duì)于）中規(guī)定，對(duì)于承受

6、抗拔力和水平力較大的樁基，應(yīng)進(jìn)行單樁豎向抗拔承載承受抗拔力和水平力較大的樁基，應(yīng)進(jìn)行單樁豎向抗拔承載力檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的力檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%1%，且不應(yīng)少于，且不應(yīng)少于3 3根。根。 單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)主要的目的包括以下三個(gè)方面：?jiǎn)螛敦Q向抗拔靜荷載試驗(yàn)主要的目的包括以下三個(gè)方面： 1.1.確定單樁豎向抗拔極限承載力及單樁豎向抗拔承載力特征確定單樁豎向抗拔極限承載力及單樁豎向抗拔承載力特征值；值； 2.2.判定豎向抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求；判定豎向抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求； 3.3.當(dāng)埋設(shè)有樁身應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)量元件時(shí)，可測(cè)定樁周各土層當(dāng)埋設(shè)有樁身應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)量元

7、件時(shí)，可測(cè)定樁周各土層的抗拔摩阻力。的抗拔摩阻力。 單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)主要的適用范圍是能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康膯螛敦Q向抗拔靜荷載試驗(yàn)主要的適用范圍是能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡匿摻罨炷翗丁摌兜?。的鋼筋混凝土樁、鋼樁等?65.2.2 5.2.2 試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置1.1.反力系統(tǒng)反力系統(tǒng) 試驗(yàn)反力裝置宜采用反力樁試驗(yàn)反力裝置宜采用反力樁( (或工程樁或工程樁) )提供支座反力，也可根據(jù)現(xiàn)提供支座反力，也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用天然地基提供支座反力。反力架系統(tǒng)應(yīng)具有場(chǎng)情況采用天然地基提供支座反力。反力架系統(tǒng)應(yīng)具有1.21.2倍的安全系倍的安全系數(shù)并符合下列規(guī)定：數(shù)并符合下列規(guī)定： 1 1）采用反力樁）采用反力樁( (

8、或工程樁或工程樁) )提供支座反力時(shí)，反力樁頂面應(yīng)平整并提供支座反力時(shí)，反力樁頂面應(yīng)平整并具有一定的強(qiáng)度；具有一定的強(qiáng)度； 2 2）采用天然地基提供反力時(shí)，施加于地基的壓應(yīng)力不宜超過地基）采用天然地基提供反力時(shí)，施加于地基的壓應(yīng)力不宜超過地基承載力特征值的承載力特征值的1.51.5倍；反力梁的支點(diǎn)重心應(yīng)與支座中心重合。倍；反力梁的支點(diǎn)重心應(yīng)與支座中心重合。2.2.加荷系統(tǒng)加荷系統(tǒng) 1) 1)加荷系統(tǒng)一般由千斤頂、油泵、壓力表、壓力傳感器、高壓油管、加荷系統(tǒng)一般由千斤頂、油泵、壓力表、壓力傳感器、高壓油管、多通、逆止閥等組成。壓力表和壓力傳感器必須按計(jì)量部門的要求，定多通、逆止閥等組成。壓力表和

9、壓力傳感器必須按計(jì)量部門的要求，定期率定方可使用。試驗(yàn)前，需檢查壓力系統(tǒng)是否有漏油現(xiàn)象，若有，必期率定方可使用。試驗(yàn)前，需檢查壓力系統(tǒng)是否有漏油現(xiàn)象，若有，必須排除。必須保證測(cè)量壓力的準(zhǔn)確與穩(wěn)定。須排除。必須保證測(cè)量壓力的準(zhǔn)確與穩(wěn)定。 2) 2)千斤頂平放于主梁上，當(dāng)采用千斤頂平放于主梁上，當(dāng)采用2 2個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)以上千斤頂加載時(shí)，應(yīng)將個(gè)以上千斤頂加載時(shí)，應(yīng)將千斤頂并聯(lián)同步工作，并使千斤頂?shù)纳习魏狭νㄟ^試樁中心。千斤頂上千斤頂并聯(lián)同步工作，并使千斤頂?shù)纳习魏狭νㄟ^試樁中心。千斤頂上放置厚鐵壓板，同時(shí)將試樁鋼筋焊接在壓板上。放置厚鐵壓板，同時(shí)將試樁鋼筋焊接在壓板上。 7 3.3.上拔變形量測(cè)

10、系統(tǒng)上拔變形量測(cè)系統(tǒng) 1) 1)上拔變形量測(cè)系統(tǒng)主要包括沉降的量測(cè)儀表上拔變形量測(cè)系統(tǒng)主要包括沉降的量測(cè)儀表( (百分表、百分表、電子位移計(jì)或自動(dòng)采集儀等電子位移計(jì)或自動(dòng)采集儀等) )、百分表夾具、基準(zhǔn)樁、百分表夾具、基準(zhǔn)樁( (墩墩) )和和基準(zhǔn)梁?；鶞?zhǔn)梁。 2) 2)上拔變形的量測(cè)儀表必須按計(jì)量部門的要求，定期率上拔變形的量測(cè)儀表必須按計(jì)量部門的要求，定期率定方可使用。對(duì)于大直徑樁應(yīng)在其定方可使用。對(duì)于大直徑樁應(yīng)在其2 2個(gè)正交直徑方向?qū)ΨQ安個(gè)正交直徑方向?qū)ΨQ安置置4 4個(gè)位移測(cè)量?jī)x表，中等和小直徑樁徑可安置個(gè)位移測(cè)量?jī)x表，中等和小直徑樁徑可安置2 2個(gè)或個(gè)或3 3個(gè)位個(gè)位移測(cè)量?jī)x表。移測(cè)

11、量?jī)x表。 3) 3)上拔變形測(cè)定平面離樁頂距離不應(yīng)小于上拔變形測(cè)定平面離樁頂距離不應(yīng)小于0.50.5倍的樁徑。倍的樁徑。 4) 4)固定或支承百分表的夾具和基準(zhǔn)梁在構(gòu)造上應(yīng)確保不固定或支承百分表的夾具和基準(zhǔn)梁在構(gòu)造上應(yīng)確保不受氣溫、振動(dòng)及其他外界因素影響而發(fā)生豎向變位。受氣溫、振動(dòng)及其他外界因素影響而發(fā)生豎向變位。 5) 5)基準(zhǔn)樁與試樁、支座樁基準(zhǔn)樁與試樁、支座樁( (或支墩或支墩) )之間的最小中心距應(yīng)之間的最小中心距應(yīng)符合下表的規(guī)定。符合下表的規(guī)定。8 5.2.3 5.2.3 試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法一般采用慢速維持荷載法，有時(shí)結(jié)合實(shí)際工程樁的荷載特性，也可采用多循一般采用慢速維持荷載法，有時(shí)結(jié)

12、合實(shí)際工程樁的荷載特性，也可采用多循環(huán)加卸載法。此外，還有等時(shí)間間隔加載法，等速率上拔量加載法以及快速環(huán)加卸載法。此外，還有等時(shí)間間隔加載法，等速率上拔量加載法以及快速加載法等。加載法等。下面主要介紹規(guī)范規(guī)定的慢速維持荷載法：下面主要介紹規(guī)范規(guī)定的慢速維持荷載法：1.1.最大試驗(yàn)荷載要求最大試驗(yàn)荷載要求 為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁應(yīng)加載至樁側(cè)土破壞或樁身材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁應(yīng)加載至樁側(cè)土破壞或樁身材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；對(duì)工程樁抽樣檢測(cè)時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求確定最大加載量。對(duì)工程樁抽樣檢測(cè)時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求確定最大加載量。 工程樁試驗(yàn)最大荷載取單樁豎向抗拔承載力特征值的兩倍。工程樁試驗(yàn)最大荷

13、載取單樁豎向抗拔承載力特征值的兩倍。2.2.加載和卸載方法加載和卸載方法 加載和卸載按下列方法進(jìn)行：加載和卸載按下列方法進(jìn)行： 1) 1)加載分級(jí)：每級(jí)加載值為預(yù)估單樁豎向極限承載力的加載分級(jí)：每級(jí)加載值為預(yù)估單樁豎向極限承載力的l l10101 11212，每級(jí)加載等值，第一級(jí)可按每級(jí)加載等值，第一級(jí)可按2 2倍每級(jí)加載值加載。倍每級(jí)加載值加載。 2) 2)卸載分級(jí)：卸載亦應(yīng)分級(jí)等量進(jìn)行，每級(jí)卸載值一般取加載值的卸載分級(jí)：卸載亦應(yīng)分級(jí)等量進(jìn)行，每級(jí)卸載值一般取加載值的2 2倍。倍。 3) 3)預(yù)計(jì)需要時(shí)，試樁的加載和卸載可采取多次循環(huán)方法。預(yù)計(jì)需要時(shí)，試樁的加載和卸載可采取多次循環(huán)方法。 4

14、) 4)加、卸載時(shí)應(yīng)使荷載傳遞均勻、連續(xù)、無沖擊，每級(jí)荷載在維持過程加、卸載時(shí)應(yīng)使荷載傳遞均勻、連續(xù)、無沖擊，每級(jí)荷載在維持過程中的變化幅度不得超過分級(jí)荷載的中的變化幅度不得超過分級(jí)荷載的1010。93.3.上拔變形觀測(cè)方法上拔變形觀測(cè)方法 1) 1)每級(jí)荷載施加后按第每級(jí)荷載施加后按第5 5、1515、3030、4545、60min60min測(cè)讀樁頂上拔變形量測(cè)讀樁頂上拔變形量( (樁身應(yīng)力值樁身應(yīng)力值) )，以后每隔，以后每隔30min30min測(cè)讀一次。測(cè)讀一次。 2) 2)試樁上拔變形相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時(shí)內(nèi)的樁頂上拔增量不超過試樁上拔變形相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時(shí)內(nèi)的樁頂上拔增量不超過0

15、.1mm0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次，并連續(xù)出現(xiàn)兩次( (從分級(jí)荷載施加后第從分級(jí)荷載施加后第30min30min開始，按開始，按1.5h1.5h連續(xù)連續(xù)三次每三次每30min30min的沉降觀測(cè)值計(jì)算的沉降觀測(cè)值計(jì)算) )。 3) 3)當(dāng)樁頂上拔變形速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再施加下一級(jí)荷載。當(dāng)樁頂上拔變形速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再施加下一級(jí)荷載。 4) 4)卸載時(shí)，每級(jí)荷載維持卸載時(shí)，每級(jí)荷載維持lhlh，按第，按第1515、3030、60min60min測(cè)讀樁頂上拔變測(cè)讀樁頂上拔變形量形量( (樁身應(yīng)力值樁身應(yīng)力值) )后，即可卸載下一級(jí)荷載。卸載至零后，應(yīng)測(cè)讀樁頂后，即可卸載下一級(jí)荷載。卸

16、載至零后，應(yīng)測(cè)讀樁頂殘余上拔變形量殘余上拔變形量( (樁身殘余應(yīng)力值樁身殘余應(yīng)力值) )，維持時(shí)間為，維持時(shí)間為3h3h，測(cè)讀時(shí)間為第，測(cè)讀時(shí)間為第1515、30min30min，以后每隔，以后每隔30min30min測(cè)讀一次。測(cè)讀一次。4.4.終止加載條件終止加載條件建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJl06-2003)(JGJl06-2003)對(duì)終止加載條件均作了規(guī)定，對(duì)終止加載條件均作了規(guī)定，當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可終止加載：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可終止加載：l l）在某級(jí)荷載作用下，樁頂上拔量大于前一級(jí)上拔荷載作用下上拔量）在某級(jí)荷載作用下，樁頂上拔量大于前一級(jí)上拔荷載作用

17、下上拔量的的5 5倍。倍。2 2）按樁頂上拔量控制，累計(jì)樁頂上拔量超過）按樁頂上拔量控制，累計(jì)樁頂上拔量超過100mm100mm或達(dá)到設(shè)計(jì)要求的上或達(dá)到設(shè)計(jì)要求的上拔量。拔量。3 3）按鋼筋抗拉強(qiáng)度控制，樁頂上拔荷載達(dá)到鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的）按鋼筋抗拉強(qiáng)度控制，樁頂上拔荷載達(dá)到鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0.90.9。4 4）對(duì)于驗(yàn)收抽樣檢測(cè)的工程樁，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大上拔荷載值。）對(duì)于驗(yàn)收抽樣檢測(cè)的工程樁，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大上拔荷載值。10 5.5.成樁到開始試驗(yàn)的間歇時(shí)間成樁到開始試驗(yàn)的間歇時(shí)間 建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJl06-2003)(JGJl06-2003)對(duì)成樁到開始試對(duì)成

18、樁到開始試驗(yàn)的間歇時(shí)間作了如下規(guī)定：驗(yàn)的間歇時(shí)間作了如下規(guī)定： 1 1）試樁應(yīng)在樁身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始加載。）試樁應(yīng)在樁身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始加載。 2 2）對(duì)于預(yù)制類樁，對(duì)砂類土休止期不得少于）對(duì)于預(yù)制類樁，對(duì)砂類土休止期不得少于7 7天；對(duì)粉土或天；對(duì)粉土或黏性土不得少于黏性土不得少于1515天；對(duì)淤泥或軟黏土不得少于天；對(duì)淤泥或軟黏土不得少于2525天。對(duì)于天。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)灌注類樁，一般要達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)灌注類樁，一般要達(dá)到2828天。天。11 5.2.4 5.2.4 試驗(yàn)成果整理試驗(yàn)成果整理 單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)成果，為了便于應(yīng)用與統(tǒng)計(jì)，宜整理單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)成果，為了便于應(yīng)用與統(tǒng)計(jì)

19、，宜整理成表格形式，并繪制有關(guān)試驗(yàn)成果曲線。除表格外還應(yīng)對(duì)成成表格形式，并繪制有關(guān)試驗(yàn)成果曲線。除表格外還應(yīng)對(duì)成樁和試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象作補(bǔ)充說明。主要的成果資樁和試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象作補(bǔ)充說明。主要的成果資料包括以下幾個(gè)方面：料包括以下幾個(gè)方面： 1)1)單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)變形匯總表；單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)變形匯總表； 2)2)單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)荷載變形單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)荷載變形(U(U)曲線圖；曲線圖； 3)3)單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)變形時(shí)間單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)變形時(shí)間(lgt)lgt)曲線圖；曲線圖； 4)4)當(dāng)進(jìn)行樁身應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)試時(shí)，應(yīng)整理出有關(guān)數(shù)據(jù)的記錄當(dāng)進(jìn)行樁身應(yīng)力、應(yīng)

20、變測(cè)試時(shí)，應(yīng)整理出有關(guān)數(shù)據(jù)的記錄表及繪制樁身應(yīng)力變化、樁側(cè)阻力與荷載表及繪制樁身應(yīng)力變化、樁側(cè)阻力與荷載- -變形等關(guān)系曲線。變形等關(guān)系曲線。 12 5.2.5 5.2.5 單樁軸向抗拔極限承載力的確定單樁軸向抗拔極限承載力的確定 建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJl062003)(JGJl062003)對(duì)確定單樁豎向?qū)Υ_定單樁豎向抗拔極限承載力方法作了如下規(guī)定：抗拔極限承載力方法作了如下規(guī)定： l l）根據(jù)上拔量隨荷載變化的特征確定：對(duì)陡變型）根據(jù)上拔量隨荷載變化的特征確定：對(duì)陡變型U U曲線，曲線，取陡升起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載值。取陡升起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載值。 2 2）根據(jù)上拔量隨時(shí)間

21、變化的特征確定：取）根據(jù)上拔量隨時(shí)間變化的特征確定：取lgtlgt曲線斜率曲線斜率明顯變陡或曲線尾部明顯彎曲的前一級(jí)荷載值。明顯變陡或曲線尾部明顯彎曲的前一級(jí)荷載值。 3 3）當(dāng)在某級(jí)荷載下抗拔鋼筋斷裂時(shí)，取其前一級(jí)荷載值。）當(dāng)在某級(jí)荷載下抗拔鋼筋斷裂時(shí)，取其前一級(jí)荷載值。 另外，當(dāng)作為驗(yàn)收抽樣檢測(cè)的受檢樁在最大上拔荷載作用下，另外，當(dāng)作為驗(yàn)收抽樣檢測(cè)的受檢樁在最大上拔荷載作用下，未出現(xiàn)上述第三條的情況時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求判定。未出現(xiàn)上述第三條的情況時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求判定。 單位工程同一條件下的單樁豎向抗拔承載力特征值應(yīng)按單樁單位工程同一條件下的單樁豎向抗拔承載力特征值應(yīng)按單樁豎向抗拔極限承載力統(tǒng)計(jì)

22、值的一半取值。豎向抗拔極限承載力統(tǒng)計(jì)值的一半取值。 當(dāng)工程樁不允許帶裂縫工作時(shí)，取樁身開裂的前一級(jí)荷載作當(dāng)工程樁不允許帶裂縫工作時(shí)，取樁身開裂的前一級(jí)荷載作為單樁豎向抗拔承載力特征值，并與按極限荷載一半取值確為單樁豎向抗拔承載力特征值，并與按極限荷載一半取值確定的承載力特征值相比取小值。定的承載力特征值相比取小值。 13 5.2.6 5.2.6 單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)實(shí)例分析單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)實(shí)例分析 1.1.樁基工程概況樁基工程概況 浙江某金融中心主樓為浙江某金融中心主樓為5555、3737層，地下室為層，地下室為3 3層，層，落地面積為落地面積為17289m217289m2，建筑面積為

23、，建筑面積為209180m2209180m2，主體，主體采用框剪結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁，抗拔樁采用框剪結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁，抗拔樁長(zhǎng)約為長(zhǎng)約為43m43m（樁徑（樁徑700mm700mm），樁身采用），樁身采用C30C30。設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求單樁豎向抗拔承載力極限值為要求單樁豎向抗拔承載力極限值為2800kN2800kN（樁徑（樁徑700mm700mm）。為了評(píng)價(jià)其實(shí)際抗拔承載力，設(shè)計(jì)要）。為了評(píng)價(jià)其實(shí)際抗拔承載力，設(shè)計(jì)要求對(duì)本工程做求對(duì)本工程做1 1根檢驗(yàn)性抗拔試驗(yàn)樁，試驗(yàn)樁的施根檢驗(yàn)性抗拔試驗(yàn)樁，試驗(yàn)樁的施工記錄見表工記錄見表5-25-2。 142.2.工工程地程地質(zhì)情質(zhì)情況況1

24、5 3.3.試驗(yàn)方法檢測(cè)設(shè)備與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法檢測(cè)設(shè)備與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 單樁豎向靜荷載試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為浙江省建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單樁豎向靜荷載試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為浙江省建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范DB33/1001-2003DB33/1001-2003和中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基和中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范JGJ106-2003JGJ106-2003。本工程試樁抗拔試驗(yàn)采用。本工程試樁抗拔試驗(yàn)采用支墩支墩反力架裝置，并采用千斤頂反力加載反力架裝置，并采用千斤頂反力加載百分表測(cè)百分表測(cè)讀樁頂上拔量的試驗(yàn)方法。加載方法采用千斤頂反力加載，讀樁頂上拔量的試驗(yàn)方法。加載方法采用千斤頂反力加載

25、，并采用分級(jí)觀測(cè)及上拔量觀測(cè)。試驗(yàn)采用維持荷載法，終止并采用分級(jí)觀測(cè)及上拔量觀測(cè)。試驗(yàn)采用維持荷載法，終止加載條件按建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求綜合確定。加載條件按建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求綜合確定。卸載方式按規(guī)范進(jìn)行。卸載方式按規(guī)范進(jìn)行。 1617181920 5.5.單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)結(jié)果的幾點(diǎn)規(guī)律單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)結(jié)果的幾點(diǎn)規(guī)律 1 1）從樁的）從樁的U U曲線可以看出，當(dāng)荷載較小時(shí)，樁頂即產(chǎn)生曲線可以看出，當(dāng)荷載較小時(shí)，樁頂即產(chǎn)生上拔量，且基本為線性變化。隨著荷載的增大，樁端可開始上拔量，且基本為線性變化。隨著荷載的增大，樁端可開始出現(xiàn)上拔量，而樁頂?shù)某霈F(xiàn)上拔量，而樁頂?shù)腢

26、U曲線斜率也逐漸增大。曲線斜率也逐漸增大。 2 2）從樁身軸力曲線可以看出，在荷載作用下，樁身軸力上）從樁身軸力曲線可以看出，在荷載作用下，樁身軸力上大下小，軸力隨荷載的增加而增大，抗拔樁樁身端部軸力為大下小，軸力隨荷載的增加而增大，抗拔樁樁身端部軸力為零，表現(xiàn)為純摩擦樁。零，表現(xiàn)為純摩擦樁。 3 3）從樁側(cè)平均摩阻力沿樁身分布曲線可以看出，抗拔樁側(cè)）從樁側(cè)平均摩阻力沿樁身分布曲線可以看出，抗拔樁側(cè)阻是從上到下逐漸發(fā)揮的，上部土層側(cè)阻容易達(dá)到極限值，阻是從上到下逐漸發(fā)揮的，上部土層側(cè)阻容易達(dá)到極限值，下部則較難發(fā)揮完全。下部則較難發(fā)揮完全。 4 4）從平均樁側(cè)摩阻力與樁土相對(duì)位移曲線可以看出，

27、當(dāng)樁）從平均樁側(cè)摩阻力與樁土相對(duì)位移曲線可以看出，當(dāng)樁土位移較小時(shí)，上部下部樁側(cè)平均摩阻力均隨著樁土位移的土位移較小時(shí)，上部下部樁側(cè)平均摩阻力均隨著樁土位移的增大而增大，隨著荷載增大，上部土層達(dá)到極限側(cè)阻，增大增大而增大，隨著荷載增大，上部土層達(dá)到極限側(cè)阻，增大量很小，而下部土層側(cè)阻仍然增大。量很小，而下部土層側(cè)阻仍然增大。 215.3 5.3 抗拔樁的受力機(jī)理抗拔樁的受力機(jī)理 5.3.15.3.1抗拔樁的受力機(jī)理抗拔樁的受力機(jī)理從單樁抗拔靜載試驗(yàn)的從單樁抗拔靜載試驗(yàn)的U U曲線可以看出，當(dāng)對(duì)樁頂施加向上的豎向曲線可以看出，當(dāng)對(duì)樁頂施加向上的豎向上拔荷載時(shí)，樁身混凝土受到上拔荷載拉伸產(chǎn)生相對(duì)于

28、土的向上位移，上拔荷載時(shí)，樁身混凝土受到上拔荷載拉伸產(chǎn)生相對(duì)于土的向上位移，從而形成樁側(cè)土抵抗樁側(cè)表面向上位移的向下摩阻力。此時(shí)樁頂上拔荷從而形成樁側(cè)土抵抗樁側(cè)表面向上位移的向下摩阻力。此時(shí)樁頂上拔荷載通過樁側(cè)表面的樁側(cè)摩阻力傳遞到樁周土層中去，致使樁身軸力和樁載通過樁側(cè)表面的樁側(cè)摩阻力傳遞到樁周土層中去，致使樁身軸力和樁身拉伸變形隨深度遞減。當(dāng)樁頂荷載較小時(shí)，樁身混凝土的拉伸也在樁身拉伸變形隨深度遞減。當(dāng)樁頂荷載較小時(shí)，樁身混凝土的拉伸也在樁的上部，樁側(cè)上部土的向下摩阻力得到逐步發(fā)揮，此時(shí)在樁身中下部樁的上部，樁側(cè)上部土的向下摩阻力得到逐步發(fā)揮，此時(shí)在樁身中下部樁土相對(duì)位移等于零處，其樁摩阻

29、力因尚未開始發(fā)揮作用而等于零。土相對(duì)位移等于零處，其樁摩阻力因尚未開始發(fā)揮作用而等于零。隨著樁頂上拔荷載增加，樁身混凝土拉伸量和樁土相對(duì)位移量逐漸增大，隨著樁頂上拔荷載增加，樁身混凝土拉伸量和樁土相對(duì)位移量逐漸增大，樁側(cè)中下部土層的摩阻力隨之逐步發(fā)揮出來；由于黏性土極限位移只有樁側(cè)中下部土層的摩阻力隨之逐步發(fā)揮出來；由于黏性土極限位移只有6 612mm12mm，砂性土為，砂性土為8 815mm15mm，所以當(dāng)長(zhǎng)樁樁土界面相對(duì)位移大于樁土極，所以當(dāng)長(zhǎng)樁樁土界面相對(duì)位移大于樁土極限位移后，樁身上部土的側(cè)阻已發(fā)揮到最大值并出現(xiàn)滑移（此時(shí)上部樁限位移后，樁身上部土的側(cè)阻已發(fā)揮到最大值并出現(xiàn)滑移（此時(shí)上

30、部樁側(cè)土的抗剪強(qiáng)度由峰值強(qiáng)度跌落為殘余強(qiáng)度），此時(shí)樁身下部土的側(cè)阻側(cè)土的抗剪強(qiáng)度由峰值強(qiáng)度跌落為殘余強(qiáng)度），此時(shí)樁身下部土的側(cè)阻進(jìn)一步得到發(fā)揮。隨著上拔荷載的進(jìn)一步增大，整根樁樁土界面滑移，進(jìn)一步得到發(fā)揮。隨著上拔荷載的進(jìn)一步增大，整根樁樁土界面滑移，樁頂上拔量突然增大，樁頂上拔力反而減少并穩(wěn)定在殘余強(qiáng)度，此時(shí)整樁頂上拔量突然增大，樁頂上拔力反而減少并穩(wěn)定在殘余強(qiáng)度，此時(shí)整根樁由于樁土界面滑移拔出而破壞（一般樁頂累計(jì)上拔量大于根樁由于樁土界面滑移拔出而破壞（一般樁頂累計(jì)上拔量大于50mm50mm）。）。另外一種破壞情況是樁身混凝土或抗拉鋼筋被拉斷而破壞，此時(shí)樁頂上另外一種破壞情況是樁身混凝土或

31、抗拉鋼筋被拉斷而破壞，此時(shí)樁頂上拔力殘余值往往很小。拔力殘余值往往很小。 22可見，樁側(cè)土層的摩阻力是隨著樁頂上拔荷載的增大自上而下逐漸發(fā)揮可見，樁側(cè)土層的摩阻力是隨著樁頂上拔荷載的增大自上而下逐漸發(fā)揮的。當(dāng)樁頂上拔量突然增大很快且壓力下跌時(shí)，抗拔樁已處于破壞狀態(tài)，的。當(dāng)樁頂上拔量突然增大很快且壓力下跌時(shí)，抗拔樁已處于破壞狀態(tài)，我們定義單樁上拔破壞時(shí)的最大荷載為單樁的抗拔破壞承載力。而破壞我們定義單樁上拔破壞時(shí)的最大荷載為單樁的抗拔破壞承載力。而破壞之前的前一級(jí)荷載（亦即樁頂能穩(wěn)定承受的上拔荷載）稱之為單樁豎向之前的前一級(jí)荷載（亦即樁頂能穩(wěn)定承受的上拔荷載）稱之為單樁豎向抗拔極限承載力。也就是

32、說，單樁豎向抗拔極限承載力是靜載試驗(yàn)時(shí)單抗拔極限承載力。也就是說，單樁豎向抗拔極限承載力是靜載試驗(yàn)時(shí)單樁樁頂所能穩(wěn)定承受的最大上拔試驗(yàn)荷載。從上面的描述可以看出樁頂樁樁頂所能穩(wěn)定承受的最大上拔試驗(yàn)荷載。從上面的描述可以看出樁頂在豎向荷載作用下的傳遞規(guī)律是：在豎向荷載作用下的傳遞規(guī)律是：1.1.樁側(cè)摩阻力是自上而下逐漸發(fā)揮的，而且不同深度土層的樁側(cè)摩阻力樁側(cè)摩阻力是自上而下逐漸發(fā)揮的，而且不同深度土層的樁側(cè)摩阻力是異步發(fā)揮的。是異步發(fā)揮的。2.2.當(dāng)樁土相對(duì)位移大于土體的極限位移后，樁土之間要產(chǎn)生滑移，滑移當(dāng)樁土相對(duì)位移大于土體的極限位移后，樁土之間要產(chǎn)生滑移，滑移后其抗剪強(qiáng)度將由峰值強(qiáng)度跌落為

33、殘余強(qiáng)度，亦即滑移部分的樁側(cè)土抗后其抗剪強(qiáng)度將由峰值強(qiáng)度跌落為殘余強(qiáng)度，亦即滑移部分的樁側(cè)土抗拔摩阻力產(chǎn)生軟化。拔摩阻力產(chǎn)生軟化。3.3.抗拔樁是純摩擦樁，即只考慮摩阻力作用。但樁自重對(duì)抗拔力有影響?？拱螛妒羌兡Σ翗叮粗豢紤]摩阻力作用。但樁自重對(duì)抗拔力有影響。4.4.單樁抗拔破壞有兩種方式，一種是整根樁樁土界面滑移破壞而被拔出，單樁抗拔破壞有兩種方式，一種是整根樁樁土界面滑移破壞而被拔出，另一種是樁身混凝土（特別是上部混凝土）由于拉應(yīng)力過大被拉斷破壞。另一種是樁身混凝土（特別是上部混凝土）由于拉應(yīng)力過大被拉斷破壞。5.5.單樁豎向抗拔極限承載力是指抗拔靜載試驗(yàn)時(shí)單樁樁頂所能穩(wěn)定承受單樁豎向抗

34、拔極限承載力是指抗拔靜載試驗(yàn)時(shí)單樁樁頂所能穩(wěn)定承受的最大抗拔試驗(yàn)荷載。的最大抗拔試驗(yàn)荷載?？拱螛栋ǖ冉孛婵拱螛逗蛿U(kuò)底抗拔樁，它們有著不同的受力特性和受抗拔樁包括等截面抗拔樁和擴(kuò)底抗拔樁，它們有著不同的受力特性和受力機(jī)理，下面將分別具體闡述。力機(jī)理，下面將分別具體闡述。23 5.3.2 5.3.2 等截面抗拔樁等截面抗拔樁 1.1.等截面抗拔樁的破壞形態(tài)等截面抗拔樁的破壞形態(tài) 抗拔樁的破壞形態(tài)與許多因素有關(guān)。對(duì)于等截面抗拔樁，破抗拔樁的破壞形態(tài)與許多因素有關(guān)。對(duì)于等截面抗拔樁，破壞形態(tài)可以分為三個(gè)基本類型：壞形態(tài)可以分為三個(gè)基本類型： 1 1）沿樁）沿樁土側(cè)壁界面剪破，如圖土側(cè)壁界面剪破，如圖

35、5-7a5-7a所示，這種破壞所示，這種破壞形態(tài)在工程實(shí)際中比較常見。形態(tài)在工程實(shí)際中比較常見。 2 2）與樁長(zhǎng)等高的倒錐臺(tái)剪破，如圖）與樁長(zhǎng)等高的倒錐臺(tái)剪破，如圖5-7b5-7b所示，軟巖中所示，軟巖中的粗短灌注樁可能出現(xiàn)完整通長(zhǎng)的倒錐體破壞，倒錐體的斜的粗短灌注樁可能出現(xiàn)完整通長(zhǎng)的倒錐體破壞，倒錐體的斜側(cè)面也可呈現(xiàn)為曲面。側(cè)面也可呈現(xiàn)為曲面。 3 3）復(fù)合剪切面剪破：即下部沿樁）復(fù)合剪切面剪破：即下部沿樁土側(cè)壁面剪破，上土側(cè)壁面剪破，上部為倒錐臺(tái)剪破，如圖部為倒錐臺(tái)剪破，如圖5-7c5-7c所示；或者為在樁底與樁身相切，所示；或者為在樁底與樁身相切，沿一定曲面的破壞，如圖沿一定曲面的破壞，

36、如圖5-7d5-7d所示。復(fù)合剪切面常在硬黏土所示。復(fù)合剪切面常在硬黏土中的鉆孔灌注樁中出現(xiàn)，而且往往樁的側(cè)面不平滑，凹凸不中的鉆孔灌注樁中出現(xiàn)，而且往往樁的側(cè)面不平滑，凹凸不平，黏土與樁黏結(jié)得很好。當(dāng)?shù)瑰F體土重不足以破壞該界面平，黏土與樁黏結(jié)得很好。當(dāng)?shù)瑰F體土重不足以破壞該界面上樁上樁土的黏著力時(shí)即可形成這種滑面。土的黏著力時(shí)即可形成這種滑面。 24252627282930 2 2）群樁的抗拔力）群樁的抗拔力 根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范，群樁基礎(chǔ)及其基樁的根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范，群樁基礎(chǔ)及其基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定確定：抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定確定： 對(duì)于一級(jí)建筑樁基，基樁的抗

37、拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)于一級(jí)建筑樁基，基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定。單樁上拔靜應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定。單樁上拔靜載荷試驗(yàn)及抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值取值可按單樁豎載荷試驗(yàn)及抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值取值可按單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)進(jìn)行；向抗拔靜載試驗(yàn)進(jìn)行； 對(duì)于二、三級(jí)建筑樁基，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，群樁基對(duì)于二、三級(jí)建筑樁基，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，群樁基礎(chǔ)及基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下列規(guī)定計(jì)礎(chǔ)及基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下列規(guī)定計(jì)算：算： 313233 5.3.3 5.3.3 擴(kuò)底抗拔樁擴(kuò)底抗拔樁 擴(kuò)底抗拔樁最大的優(yōu)點(diǎn)是可以用增加不多的材料來獲取顯著擴(kuò)底抗拔樁最大的優(yōu)點(diǎn)是

38、可以用增加不多的材料來獲取顯著增加樁基抗拔承載力的效果。隨著擴(kuò)孔技術(shù)的不斷發(fā)展，擴(kuò)增加樁基抗拔承載力的效果。隨著擴(kuò)孔技術(shù)的不斷發(fā)展，擴(kuò)底樁的應(yīng)用愈來愈廣泛，設(shè)計(jì)理論也隨之發(fā)展。底樁的應(yīng)用愈來愈廣泛，設(shè)計(jì)理論也隨之發(fā)展。 1.1.擴(kuò)底抗拔樁的破壞形態(tài)擴(kuò)底抗拔樁的破壞形態(tài) 1 1）基本破壞模式）基本破壞模式 擴(kuò)底樁破壞形態(tài)與等截面樁不同，其擴(kuò)大頭的上移使地基土擴(kuò)底樁破壞形態(tài)與等截面樁不同，其擴(kuò)大頭的上移使地基土內(nèi)產(chǎn)生各種形狀的復(fù)合剪切破壞面。這種基礎(chǔ)的地基破壞形內(nèi)產(chǎn)生各種形狀的復(fù)合剪切破壞面。這種基礎(chǔ)的地基破壞形態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，并隨施工方法、基礎(chǔ)埋深以及各層土的特性而態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，并隨施工方法、基礎(chǔ)埋深

39、以及各層土的特性而變，基本的破壞形式如圖變，基本的破壞形式如圖5-105-10所示。所示。 3435 2 2）圓柱形沖剪式破壞）圓柱形沖剪式破壞 當(dāng)樁基礎(chǔ)埋深不很大時(shí)，雖然樁桿側(cè)面滑移出現(xiàn)得較早，但當(dāng)樁基礎(chǔ)埋深不很大時(shí)，雖然樁桿側(cè)面滑移出現(xiàn)得較早，但是當(dāng)擴(kuò)大頭上移導(dǎo)致地基剪切破壞后，原來的樁桿圓柱形剪是當(dāng)擴(kuò)大頭上移導(dǎo)致地基剪切破壞后，原來的樁桿圓柱形剪切面不一定能保持圖切面不一定能保持圖5-105-10中中段那種規(guī)則的形狀，尤其是靠中中段那種規(guī)則的形狀，尤其是靠近擴(kuò)大頭的部位變得更加復(fù)雜，也可能演化成圖近擴(kuò)大頭的部位變得更加復(fù)雜，也可能演化成圖5-115-11中的中的“圓柱形沖剪式剪切面圓柱形

40、沖剪式剪切面”，最后可能在地面附近出現(xiàn)倒錐形，最后可能在地面附近出現(xiàn)倒錐形剪切面，其后的變形發(fā)展過程就與等截面樁中的相似。剪切面，其后的變形發(fā)展過程就與等截面樁中的相似。 只有在硬黏土中，前述間條狀剪切面才可能發(fā)展成為倒錐形只有在硬黏土中，前述間條狀剪切面才可能發(fā)展成為倒錐形的破壞面。如果擴(kuò)大頭埋深不大，樁桿較短，則可能僅出現(xiàn)的破壞面。如果擴(kuò)大頭埋深不大，樁桿較短，則可能僅出現(xiàn)圓柱形沖剪式剪切面或僅出現(xiàn)倒錐形剪切破壞面，也可能出圓柱形沖剪式剪切面或僅出現(xiàn)倒錐形剪切破壞面，也可能出現(xiàn)一個(gè)介于圓柱形和倒錐形之間的曲線滑動(dòng)面現(xiàn)一個(gè)介于圓柱形和倒錐形之間的曲線滑動(dòng)面( (狀如喇叭狀如喇叭) )。在計(jì)算

41、抗拔承載力時(shí)，宜多設(shè)幾種可能的破壞面，擇其抗力在計(jì)算抗拔承載力時(shí)，宜多設(shè)幾種可能的破壞面，擇其抗力最小者作為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。最小者作為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。 3637 4 4）軟土中擴(kuò)底樁上拔破壞形態(tài)）軟土中擴(kuò)底樁上拔破壞形態(tài) 均勻軟黏土地基中的擴(kuò)底樁在上拔力作用下，軟土均勻軟黏土地基中的擴(kuò)底樁在上拔力作用下，軟土介質(zhì)內(nèi)部不易出現(xiàn)明顯的滑動(dòng)面。擴(kuò)大頭的底部軟介質(zhì)內(nèi)部不易出現(xiàn)明顯的滑動(dòng)面。擴(kuò)大頭的底部軟土將與擴(kuò)大頭底面黏在一起向上運(yùn)動(dòng)，所留下的空土將與擴(kuò)大頭底面黏在一起向上運(yùn)動(dòng)，所留下的空間會(huì)由真空吸力作用將擴(kuò)大頭四周的軟土吸引進(jìn)來，間會(huì)由真空吸力作用將擴(kuò)大頭四周的軟土吸引進(jìn)來，填補(bǔ)可能產(chǎn)生的空隙填補(bǔ)可能

42、產(chǎn)生的空隙( (見圖見圖5-13)5-13)。與此同時(shí)，由于。與此同時(shí)，由于相當(dāng)大的范圍內(nèi)土體在不同程度上被牽動(dòng)而一起運(yùn)相當(dāng)大的范圍內(nèi)土體在不同程度上被牽動(dòng)而一起運(yùn)動(dòng)，較短的擴(kuò)底樁周圍地面會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)淺平的凹陷動(dòng)，較短的擴(kuò)底樁周圍地面會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)淺平的凹陷圈，而在軟土內(nèi)部則始終不會(huì)出現(xiàn)空隙，一直到樁圈，而在軟土內(nèi)部則始終不會(huì)出現(xiàn)空隙，一直到樁頭快被拔出地面時(shí)才看得到擴(kuò)大頭與底下的土脫開。頭快被拔出地面時(shí)才看得到擴(kuò)大頭與底下的土脫開。 38394041 5.3.4 5.3.4 等截面樁與擴(kuò)底樁荷載傳遞規(guī)律的差異等截面樁與擴(kuò)底樁荷載傳遞規(guī)律的差異 等截面樁與擴(kuò)底樁在荷載傳遞規(guī)律上存在著差異：等截面樁與

43、擴(kuò)底樁在荷載傳遞規(guī)律上存在著差異： 42435.4 5.4 抗拔樁與抗壓樁的異同抗拔樁與抗壓樁的異同 5.4.1 5.4.1 抗拔樁與抗壓樁受力性狀差異性抗拔樁與抗壓樁受力性狀差異性 抗拔樁與抗壓樁受力性狀的差異主要包括以下幾個(gè)方面：抗拔樁與抗壓樁受力性狀的差異主要包括以下幾個(gè)方面： 1. 1. 抗拔樁和抗壓樁在小荷載情況下，抗拔樁和抗壓樁在小荷載情況下，U U曲線和曲線和Q QS S曲線曲線均表現(xiàn)為緩變型，即沉降隨荷載的增加變化不大。不過在接均表現(xiàn)為緩變型，即沉降隨荷載的增加變化不大。不過在接近極限荷載時(shí)，抗壓樁曲線變化明顯；而抗拔樁仍變化緩慢，近極限荷載時(shí)，抗壓樁曲線變化明顯；而抗拔樁仍變

44、化緩慢，確定其極限承載力，應(yīng)考慮抗拔樁的確定其極限承載力，應(yīng)考慮抗拔樁的lgtlgt曲線和曲線和U U曲曲線，并結(jié)合樁頂上拔量進(jìn)行分析。線，并結(jié)合樁頂上拔量進(jìn)行分析。 2. 2. 在荷載較小時(shí)，抗拔樁和抗壓樁的軸力變化均集中在樁在荷載較小時(shí)，抗拔樁和抗壓樁的軸力變化均集中在樁身的上部，同時(shí)，軸力沿深度的變化也十分相似。但隨著荷身的上部，同時(shí)，軸力沿深度的變化也十分相似。但隨著荷載的增加，抗壓樁端部軸力逐漸變大，在極限荷載條件下，載的增加，抗壓樁端部軸力逐漸變大，在極限荷載條件下，抗壓樁常表現(xiàn)為端承摩擦樁；而抗拔樁樁身下部軸力的變化抗壓樁常表現(xiàn)為端承摩擦樁；而抗拔樁樁身下部軸力的變化明顯大于抗壓

45、樁，端部軸力為零，表現(xiàn)為純摩擦樁。明顯大于抗壓樁，端部軸力為零，表現(xiàn)為純摩擦樁。 44 3. 3. 抗拔樁和抗壓樁的側(cè)阻的發(fā)揮均為異步的過程，即側(cè)阻抗拔樁和抗壓樁的側(cè)阻的發(fā)揮均為異步的過程，即側(cè)阻都是從上到下逐漸發(fā)揮的，還有，上部土層側(cè)阻容易達(dá)到極都是從上到下逐漸發(fā)揮的，還有，上部土層側(cè)阻容易達(dá)到極限值，下部則較難發(fā)揮完全。不同在于，抗壓樁上部側(cè)阻普限值，下部則較難發(fā)揮完全。不同在于，抗壓樁上部側(cè)阻普遍比下部土層?。ǔ霈F(xiàn)軟弱土層除外），而抗拔樁樁身中部遍比下部土層?。ǔ霈F(xiàn)軟弱土層除外），而抗拔樁樁身中部側(cè)阻大，兩端側(cè)阻?。煌瑫r(shí)，抗壓樁端部側(cè)阻隨相對(duì)位移的側(cè)阻大，兩端側(cè)阻小；同時(shí)，抗壓樁端部側(cè)阻

46、隨相對(duì)位移的增大，增加很快，而抗拔樁端部側(cè)阻在達(dá)到一定值后，只出增大，增加很快，而抗拔樁端部側(cè)阻在達(dá)到一定值后，只出現(xiàn)很小的增幅。而且根據(jù)抗壓抗拔試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)，同一場(chǎng)地現(xiàn)很小的增幅。而且根據(jù)抗壓抗拔試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)，同一場(chǎng)地同規(guī)格的抗拔樁的極限側(cè)阻為抗壓樁極限側(cè)阻的同規(guī)格的抗拔樁的極限側(cè)阻為抗壓樁極限側(cè)阻的0.80.850.80.85倍。倍。 4. 4. 抗拔樁與抗壓樁的配筋不同。抗拔樁樁身軸力主要是靠抗拔樁與抗壓樁的配筋不同。抗拔樁樁身軸力主要是靠樁內(nèi)配置的鋼筋承擔(dān)，裂縫寬度起控制作用，因而配筋量比樁內(nèi)配置的鋼筋承擔(dān)，裂縫寬度起控制作用，因而配筋量比較大，樁自身的變形占總的上拔量的份額較小。而抗

47、壓樁軸較大，樁自身的變形占總的上拔量的份額較小。而抗壓樁軸力主要靠樁的混凝土承擔(dān)，樁身壓縮量較大。力主要靠樁的混凝土承擔(dān)，樁身壓縮量較大。 5.5.抗拔樁樁身自重起到阻力作用，抗壓樁樁身自重起到壓力抗拔樁樁身自重起到阻力作用，抗壓樁樁身自重起到壓力作用。作用。 4546 2. 2. 樁端阻對(duì)側(cè)阻的影響樁端阻對(duì)側(cè)阻的影響 傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，樁側(cè)阻力與樁端阻力是各自獨(dú)立互不影傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，樁側(cè)阻力與樁端阻力是各自獨(dú)立互不影響的，然而，大量模型試驗(yàn)和原位試驗(yàn)資料表明，樁端阻力響的，然而，大量模型試驗(yàn)和原位試驗(yàn)資料表明，樁端阻力與樁側(cè)阻力之間具有相互作用，也就是說，存在某種程度的與樁側(cè)阻力之間具有相互作用

48、，也就是說，存在某種程度的耦合?？拱螛稑抖送翆佑捎跊]有端阻的影響，其應(yīng)力狀態(tài)必耦合。抗拔樁樁端土層由于沒有端阻的影響，其應(yīng)力狀態(tài)必然與抗壓樁有很大的區(qū)別。然與抗壓樁有很大的區(qū)別。 在樁開始受荷時(shí)，抗拔樁與抗壓樁沿樁身的側(cè)摩阻力分在樁開始受荷時(shí)，抗拔樁與抗壓樁沿樁身的側(cè)摩阻力分布曲線相似，樁側(cè)阻都是從樁上部開始發(fā)揮并逐漸往下傳遞布曲線相似，樁側(cè)阻都是從樁上部開始發(fā)揮并逐漸往下傳遞的。隨著荷載的不斷增大，抗拔樁樁身上部和端部的側(cè)阻幾的。隨著荷載的不斷增大，抗拔樁樁身上部和端部的側(cè)阻幾乎沒有變化，而樁身中部側(cè)阻變化較大；抗壓樁除樁上部側(cè)乎沒有變化，而樁身中部側(cè)阻變化較大；抗壓樁除樁上部側(cè)阻達(dá)到極限外

49、，中下部側(cè)阻均快速增長(zhǎng)。這說明，樁端阻力阻達(dá)到極限外，中下部側(cè)阻均快速增長(zhǎng)。這說明，樁端阻力的發(fā)揮會(huì)對(duì)樁側(cè)阻力產(chǎn)生影響，樁側(cè)阻隨著端阻的增大而有的發(fā)揮會(huì)對(duì)樁側(cè)阻力產(chǎn)生影響，樁側(cè)阻隨著端阻的增大而有所提高，即端阻對(duì)側(cè)阻存在增強(qiáng)效應(yīng)。所提高，即端阻對(duì)側(cè)阻存在增強(qiáng)效應(yīng)。 對(duì)于端阻的增強(qiáng)效應(yīng)，前人已作了大量的工作。試驗(yàn)資對(duì)于端阻的增強(qiáng)效應(yīng)，前人已作了大量的工作。試驗(yàn)資料表明，樁端土層強(qiáng)度越高，對(duì)樁側(cè)阻力的增強(qiáng)效果就越明料表明，樁端土層強(qiáng)度越高，對(duì)樁側(cè)阻力的增強(qiáng)效果就越明顯。同時(shí)，顯。同時(shí)，VesicVesic試驗(yàn)表明，在其他條件相同的情況下，樁試驗(yàn)表明，在其他條件相同的情況下，樁越長(zhǎng)，樁側(cè)阻力的強(qiáng)化效

50、應(yīng)越明顯。這說明，樁端阻對(duì)側(cè)阻越長(zhǎng)，樁側(cè)阻力的強(qiáng)化效應(yīng)越明顯。這說明，樁端阻對(duì)側(cè)阻的強(qiáng)化作用還受到樁長(zhǎng)的影響。的強(qiáng)化作用還受到樁長(zhǎng)的影響。 47 綜合上面的論述，可以對(duì)端阻影響側(cè)阻的機(jī)理作以下的分析：綜合上面的論述，可以對(duì)端阻影響側(cè)阻的機(jī)理作以下的分析： 1 1）抗壓樁）抗壓樁 抗壓樁端土體的變形和應(yīng)力的變化，見圖抗壓樁端土體的變形和應(yīng)力的變化，見圖5-185-18。在荷載作用。在荷載作用下，樁逐步向下移動(dòng)，在樁端周圍形成了兩個(gè)性質(zhì)不同的區(qū)下，樁逐步向下移動(dòng)，在樁端周圍形成了兩個(gè)性質(zhì)不同的區(qū)域域塑變區(qū)和成拱區(qū)。由于成拱作用的原因，形成了樁端塑變區(qū)和成拱區(qū)。由于成拱作用的原因，形成了樁端和樁端以

51、上變形圖形的不一致。成拱的形成加速了端部以上和樁端以上變形圖形的不一致。成拱的形成加速了端部以上一段距離（一段距離（0 05 5倍樁徑）內(nèi)樁土相對(duì)位移的發(fā)展，同時(shí)由于倍樁徑）內(nèi)樁土相對(duì)位移的發(fā)展，同時(shí)由于上覆土的約束，使得成拱影響區(qū)內(nèi)的土體水平應(yīng)力增加。但上覆土的約束，使得成拱影響區(qū)內(nèi)的土體水平應(yīng)力增加。但端部成拱作用是樁端阻發(fā)揮后出現(xiàn)的，因而在荷載較小時(shí)，端部成拱作用是樁端阻發(fā)揮后出現(xiàn)的，因而在荷載較小時(shí)，抗壓樁端部側(cè)阻較小，而在樁受荷接近承載力時(shí)，樁端部側(cè)抗壓樁端部側(cè)阻較小，而在樁受荷接近承載力時(shí)，樁端部側(cè)阻較樁上部側(cè)阻明顯增大了，并且樁端的成拱效應(yīng)受土體強(qiáng)阻較樁上部側(cè)阻明顯增大了，并且樁

52、端的成拱效應(yīng)受土體強(qiáng)度的影響。在相同樁端位移的條件下，土體強(qiáng)度越高，成拱度的影響。在相同樁端位移的條件下，土體強(qiáng)度越高，成拱影響區(qū)內(nèi)的應(yīng)力水平就越高，從而增強(qiáng)效應(yīng)就越明顯。同時(shí)，影響區(qū)內(nèi)的應(yīng)力水平就越高，從而增強(qiáng)效應(yīng)就越明顯。同時(shí)，一般來說土體的強(qiáng)度隨深度的增加而增加，因而樁側(cè)阻的強(qiáng)一般來說土體的強(qiáng)度隨深度的增加而增加，因而樁側(cè)阻的強(qiáng)化效應(yīng)表現(xiàn)為隨樁長(zhǎng)的增加而增加?；?yīng)表現(xiàn)為隨樁長(zhǎng)的增加而增加。 4849 2 2）抗拔樁）抗拔樁 抗拔樁樁周土體的變形與應(yīng)力變化如圖抗拔樁樁周土體的變形與應(yīng)力變化如圖5-195-19所示。圖所示。圖5-205-20為為抗拔樁土顆粒模擬試驗(yàn)圖。在荷載作用下，樁周土

53、有向上滑抗拔樁土顆粒模擬試驗(yàn)圖。在荷載作用下，樁周土有向上滑動(dòng)的趨勢(shì)，樁端部由于樁身的上抬形成空穴?？昭ǖ某霈F(xiàn)使動(dòng)的趨勢(shì)，樁端部由于樁身的上抬形成空穴?？昭ǖ某霈F(xiàn)使端部的土體應(yīng)力發(fā)生了松弛。同時(shí)，端部以上一段距離內(nèi)的端部的土體應(yīng)力發(fā)生了松弛。同時(shí)，端部以上一段距離內(nèi)的土體由于有向上移動(dòng)的趨勢(shì)，再加上空穴的應(yīng)力松弛的影響，土體由于有向上移動(dòng)的趨勢(shì)，再加上空穴的應(yīng)力松弛的影響，其水平應(yīng)力大幅度下降，從而使側(cè)阻比上部土層的側(cè)阻還要其水平應(yīng)力大幅度下降，從而使側(cè)阻比上部土層的側(cè)阻還要小。當(dāng)然，由于空穴的形成是在抗拔力較大的時(shí)候出現(xiàn)的小。當(dāng)然，由于空穴的形成是在抗拔力較大的時(shí)候出現(xiàn)的（即端部出現(xiàn)滑移時(shí)），因而加載初期，其側(cè)阻沿樁身的分（即端部出現(xiàn)滑移時(shí)），因而加載初期，其側(cè)阻沿樁身的分布圖與抗壓樁的相似，而在樁接近破壞時(shí)，抗拔樁端阻與抗布圖與抗壓樁的相似，而在樁接近破壞時(shí)，抗拔樁端阻與抗壓樁相差很大。壓樁相差很大。 505