锚杆静压桩最终压桩力在砂性土中设计值探讨

第２９卷第４期　东华理工学院学报　ＶｏＬ　２９　Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．２００６　２００６年１２月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＥＡＳＴ　ＣＨＩＮＡ　ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　锚杆静压桩最终压桩力在砂性土中设计值探讨　祝于祥　（浙江有色建设工程有限公司，浙江绍兴３１２０００）　摘要：锚杆静压桩托换技术施工采用分节压桩，整桩压入时压力不连续，区剐于中长预制桩的压桩方式。压桩力受地层　影响较为明显。特剐是粘性土与砂性土中压桩，最终压桩力的大小有明显区剐。在无试桩结果条件下，正确采用最终压　桩力，是设计部门较为关心的问题，关系到是否满足单桩设计要求的问题。通过实例，依据基桩静荷载测试成果、小应变　动测资料，对在砂性土中锚杆静压桩最终压桩力与设计单桩承载力值的关系，进行分析探讨，并在Ｊ￣ｅｅ．Ｌ作了粗浅的定性　分析。本文在实际应用中，可作为取用或调整Ｋｐ值的依据。　关键词：锚杆静压桩；压桩力；砂性土；设计值　中图分类号：ＴＵ４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—２２５１（２００６）０４—３７０—０３　在地基加固、建构筑物控制沉降、纠偏等处理　上，常采用锚杆静压桩托换技术。其具有设备简　单、操作方便、效果明显的特点。特别是旧建筑物　的改造（充分利用土地资源进行加层）、建（构）筑　物倾斜纠偏等，施工过程中不影响建（构）物的正常　使用或施工（上部建筑），具有较好的社会效益和经　济效益，锚杆静压桩设计中，压桩力的确定极为重　要，常通过试桩结果来确定，在无试桩条件下，一般　采用公式：　Ｐ　＝　Ｐ　载力Ｐ　为２００，２５０，３００　ｋＮ不等。桩长进入粉细砂　层，并由Ｐ　控制，桩身混凝土强度等级为Ｃ∞，Ｃ∞。　１．１　工程地质条件　该工程位于钱塘江北岸，浅部为一套第四系三　角洲相ａｌ—Ｑ　冲积沉积地层（邵水松，１９８６），为粉　细砂层。从表１中可知粉土的承载力标准值　为　１２０　ｋＰａ，粉细砂的　为２００　ｋＰａ，是主要的桩基持力　层。特性为灰黄色、密实、易振动液化、渗透性好、孔　隙率大。各土层物力指标见表１。　１．２　试桩结果　式中Ｐ　为压桩力（ｋＮ），Ｐ　为单桩承载力设计　值（ｋＮ），　确定为１．５（冶金部建研总院．１９９１；浙　江省建筑设计总院，１９９０；上海市民用建筑设计院，　１９８９）。　根据设计要求，为确定Ｐ　与Ｐ　关系，先施３＂＿２２　根试桩。进行ｌｌ根静载试验与ｌｌ根小应变动测（表　笔者认为，在粘性土中，　取１．５是可行的。但　在砂性土中，特别是短期内（小于１０　ｄ）桩需承受　上部荷载，是不能满足要求的，往往使建（构）筑物　２）。动测结果表明桩身质量较好，无断桩，裂桩等现　象。由表２可知，　小于２．１，均不能满足设计要求，　只能满足ｏ．８～０．９　Ｐ　。为此确定　采用２．２～　２．７进行施工，同时２４　ｈ后复压一次。　１．３　施工后检测结果　早期沉降过快；特别是水平方向土性复杂的地基　中，使建（构）筑物产生快速不均匀沉降。笔者通过　实例，对压桩力的确定问题作一探讨。　该工程共进行６１８根桩施工。压桩完毕后１０　ｄ　１　工程实例　浙江省杭州市某工程，对已有一幢三层楼房设　内进行，１９根桩抽检结果见表３，由表３可知，　为　２．２时，实测Ｐ　为Ｐ　的±２％～３％，仅能满足一般　要求，　为２．２４时，实测Ｐ。高于Ｐ。值２０％，完全能　满足设计要求，而大于２．５时，Ｐ。与Ｐ　比率相反有　所降低。　１．４　Ｐ。计加高到八层，总建筑面积９　０００　ｍ　。采用锚杆静　压桩加固，桩为２００×２００　ｍ预制方桩，单桩设计承　收稿日期：２００６－０４—１３　作者简介：祝于祥（１９６Ｏ一），男，主要从事地质找矿、岩土１　程等研究。　与深度ｈ关系　图１为桩的Ｐ，一ｈ曲线图，表明杂填土随深　度增加，　值增加较小，说明桩周土摩擦力较　维普资讯 http://www.cqvip.com

第４期　祝于祥：锚杆静压桩最终压桩力在砂性土中设计值探讨　３７１　小。进入粉土层后，Ｐ　随ｈ增加较大，在与细砂层交　增大，故粉细砂层桩周摩擦力较大，有着一定的关　界处有明显的波动性。进入粉细砂层后，Ｐ　值迅速　联特性。　表１　土层物力指标　Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　桩号　设计　／ｋＮ　压桩力ＰＪ／ｋＮ　值　静测Ｐｌ　（Ｐｌ一　）÷　／％　动测Ｐ２　浙江大学测试　表３　施工桩抽检静、动测结果　Ｔａｂ．３　Ｔｈｅ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｌｅ　ｓｔａｔｉｃ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｓｔｒａｉｎ　ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　ｔｅｓｔ　浙江大学测试　维普资讯 http://www.cqvip.com

３７２　东华理工学院学报　２００６焦　２　压桩力分析　２．１　静压桩阻力特性　当Ｐ　卸去后，孔隙水迅速聚集至桩端处，使桩端土　软化，孔隙水压力增大，成为扰动状态，抗剪强度降　低，使单桩承载力降低，随时间推移，扰动土恢复到　桩在压桩力作用下，由于桩的挤土作用，在桩周　一原生土特性，桩端阻力将逐渐增大。基本形式即桩　端阻力增大一软化期（桩端阻力降低）一恢复（桩　端阻力增大）。　２．３　砂性土中压桩力问题　定范围内出现重塑区，土粘聚力破坏，孔隙水压力　增大，土抗剪强度降低，桩周土阻力减小（陈仲颐等，　１９９０）。压桩完毕后，随时间推移，超孔隙水压力逐渐　消散，土结构强度恢复，抗劳强度增大，桩周阻力亦　明显增大。使桩周土恢复到原生状态的特性。　０　１Ｏ　２Ｏ　３０　４０　５０　６０　７０　８Ｏ　从实例及上述分析可知，单桩承载力主要是在　软化期较低，需在软化期得到较高在承载力，才能　满足设计要求。为此需增大Ｐ｜值，即　值，从实例　分析，　采用２．２—２．３较宜。　３　结语　砂性土中锚杆静压桩存在一定的软化期，在此　时压桩力采用２．２—２．３较适宜。本文着重讨论了　该特点。当然仅是粗浅认识，对软化期的时间效应，　需作更进一步的深人研究，以便从经济效益角度考　虑，提出更加合理的压桩力。软化期与砂性土的特　性有较大的关系，其次与桩施工方法，桩径大小等　有关联，需作深入探讨。　参考文献　Ｐ，／ｋＮ　图ｌ　Ｐ。．＾曲线　陈仲　，叶书麟．　９９ｏ・基础工程学［Ｍ］・北京：中国建筑工业出版　Ｆｉｇ・１　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｏ　ｏｆ　ＰＩ　ａｎｄ　ｈ　上海市民用建筑设计院１９８９．ＤＢＪ０８－１　１－８９上海市标准．地基基础　．２．２　砂性土中桩阻力特性分析　抗剪强度减小较大，桩在Ｐ｜作用下，扰动桩周土，使　设计规范［ｓ］・　冶金部建研总院．‘　砂性土的特性是孔隙率大，渗透性好，扰动时　邵水　纂　？沉积物的工程地质基础性质的研　・勘　１９９１．ＹＢＳ２２７－９１中华人民共和国行业标准．锚　桩侧土抗剪强度降低，桩周阻力减小。但桩端土在　Ｐ｜作用下，由于砂性土的特性，孔隙水压力消散较　杆静压桩技术规程［ｓ］．北京：冶金工业出版社．　浙江省建筑设计院・１９９０・ＤＲＩ１０－１－９０浙江省标准。建筑软弱地基　快，使土得到固结，土强度增大，桩端阻力增加。　基础设计规范［ｓ］・北京．浙江大学出版社・　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎｅｄ　Ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉｎａｌ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　Ａｎｃｈｏｒｅｄ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｐｉｌｅ　ｉｎ　Ｓａｎｄｙ　Ｓｏｉｌ　ＺＨＵ　Ｙｕ－ｘｉａｎｇ　（Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌｔｄ．，Ｓｈａｏｘｉｎｇ，ＺＪ　３１２０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｎｃｈｏｒｅｄ　ｓｍｉｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｐｉｌｅ　ｉｓ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇ　ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｐｉｌｅ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｐｉｌｅ　ｐｒｅｓｕｒｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ｂｙ　ｓｅｇｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｈｅ　ｐｒｅｓｔｓｕｒｅ　ｉｓ　ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ　ｐｉｌｅ　ｉｓ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｓｔｒ＿ａｔａ，ｅｓ－　ｐｅｃｉｌｌａｙ，ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｈｅ　ｆｔｉｎａｌ　ｐｒｅｓｕｒｅ　ｉｓ　ａｐｐａｒｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｌａｙｅｙ　ａｎｄ　ｓａｎｄｙ　ｓｏｉｌｓ．Ｔｈｅ　ｉｆｎａｌ　ｐｒｅｓｕｒｅ　ｏｆ　ｐｉｌｅ　ｉｓ　ａ　ｋｅｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｆｏｒ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ｗｉｈｏｕｔｔ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｅ　ｆｔｉｎａｌ　ａｎ－　ｅｈｏｒｅｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｄ　ｅｐｉｌｅ　ｉｎ　ｓａｎｄｙ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｎｅｄ　ｓｉｇｎｓｌｅ　ｐｉｌｅ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｓｍｉｌｅ　ｌｏａｄ　ｆ　ｏｂａｓａｌ　ｐｉｌｅ，ｍｏｔｉｏｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｓｍａｌｌ　ｓｔｒａｉｎ．Ｔｈｉｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔ　Ｃａｎ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｖｉｄｅｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｋｐ　ｖａｌｕｅ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ａｎｃｈｏｒｅｄ　ｓｍｉｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｐｉｌｅ；山ｅ　ｓｔａｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｓａｎｄｙ　ｓｏｉｌ；ｄｅｓｉｎｅｄ　ｖａｇｌｕｅ