广州某区软土层中桩基竖向荷载下承载力性状研究

【摘要】：当前,随着社会经济建设的发展,为处理各种复杂多变的地基条件,桩基础得到了广泛地应用和关注;同时,高层与超高层建筑发展迅速,为增加地基的承载能力,各类桩基的使用相应增多,其长度也越来越长。因此,在工程建设中,有必要进一步研究桩基的有效性问题,在对桩基础进行优化设计时,合理确定桩基的有效桩长也是工程实际的需要。 在广州地区,桩基础一直得到广泛的应用和关注,但是针对珠江三角洲软土地区桩基承载力的研究还很缺乏,在实际的桩基设计中主要参考相应的技术规范和经验进行。在珠江三角洲软土地区桩基设计中,为了给合理选取桩长提供参考,本文对广州地区进行桩基竖向承载性状研究,提出适合该地区桩基承载力-桩顶沉降之间关系不仅是桩基理论自身发展的需要,更是工程界的迫切要求。 本文基于桩基工程受力特征,对广州某区桩基载荷试验资料进行归纳、统计和分析,建立适合广州地区的单桩承载力与沉降之间的关系式,并采用工程实例对桩基承载力-桩顶沉降关系式进行验证,具体研究如下: (1)基于桩基分类,结合桩基与岩土相互作用,研究竖向荷载下单桩荷载作用机理,为描述不同阶段桩基承载力,轴向荷载下基桩承载力性状采用荷载传递法研究,桩土荷载传递函数采用双折线模型描述,并分别按桩周土处与完全弹性状态、桩周土部分塑性状态和桩周土全部进入塑性状态这三种不同工况进行了探讨。 (2)基于深厚软土地基特点,对桩基的稳定性进行了研究,探讨了软土地基的桩基设计原则、受力特征、失稳状态及产生失稳影响因素,并以桩-土作用效应为出发点,对软土地基中桩长的有效性及桩长合理确定进行了研究,特别是针对深厚软土层中的超长桩基有效长度问题进行了研究。 (3)研究了广州地区的地质构造分布特征,并对桩基础竖向抗压试验原理进行了探讨,结合广州某区地质条件,对该地区的桩基进行了统计分析研究,根据桩基统计分布特点对典型桩基试验进行了回归分析,得到适合广州某区的预应力管桩承载力-桩顶沉降关系式,并以实际工程对该公式进行了检验,结果表明该公式具有较好的适用价值。它的实际指导意义在于可以利用静载竖向荷载的试验数据可以预判其它同类型桩基的沉降量,并且也可以运用到建筑物桩基失稳的计算与判断。