基樁在濕陷性黃土地區(qū)負(fù)摩阻力試驗研究

李峰科　何　昊

(1.陜西煤業(yè)化工集團(上海)勝幫化工技術(shù)有限公司，上?！?01203；　2.南昌大學(xué)建筑工程學(xué)院，江西 南昌　330031)

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基樁在濕陷性黃土地區(qū)負(fù)摩阻力試驗研究

李峰科1何昊2

(1.陜西煤業(yè)化工集團(上海)勝幫化工技術(shù)有限公司，上海201203；2.南昌大學(xué)建筑工程學(xué)院，江西 南昌330031)

摘要：通過樁基礎(chǔ)在濕陷性黃土中浸水載荷試驗，分析了樁在各土層的負(fù)摩阻力，得出了在一些自重濕陷性黃土地區(qū)，樁在浸水狀態(tài)下基本未產(chǎn)生負(fù)摩阻力，側(cè)摩阻力為正，濕陷性對單樁極限承載力值影響甚小的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)，濕陷性黃土，浸水載荷試驗，負(fù)摩阻力

濕陷性土是指那些非飽和的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定土。在一定壓力作用下受水浸濕時，其結(jié)構(gòu)迅速破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉。凡在上覆土的自重應(yīng)力下受水浸濕發(fā)生濕陷的，叫自重濕陷性土，凡在上覆土的自重應(yīng)力下受水浸濕不發(fā)生濕陷的，叫非自重濕陷性土，它們必須在土自重應(yīng)力和外荷所引起的附加應(yīng)力的共同作用下受水浸濕才會發(fā)生濕陷。在我國分布廣泛的黃土地區(qū)有相當(dāng)大的部分具有以上土質(zhì)特性，它們被稱為濕陷性黃土地區(qū)。

本文通過對樁基礎(chǔ)在濕陷性黃土中進行浸水載荷試驗，得到樁在各土層的負(fù)摩阻力及Q—s曲線、s—lgt曲線，指出了濕陷性黃土地基現(xiàn)場浸水試驗的必要性，得出了在一些自重濕陷性黃土地區(qū)，樁在浸水狀態(tài)下基本未產(chǎn)生負(fù)摩阻力，側(cè)摩阻力為正，濕陷性對單樁極限承載力值影響甚小的結(jié)論。

1樁的負(fù)摩阻力

穿過軟弱土層支承在堅硬土層上的樁，一般說來樁受荷載作用后，地基土對樁的側(cè)阻力是向上的。但當(dāng)軟弱土層由于某種原因而發(fā)生地面沉降時，樁周土體對樁身產(chǎn)生相對的向下位移，這就使樁身承受向下作用的摩擦力，軟弱土層通過作用在樁上的向下作用的摩擦力而懸掛在樁身上。這部分摩擦力不但不是樁承載力的一部分，反而變成外加荷載。這種由地面沉降引起的在樁上向下作用的摩擦力，稱為負(fù)表面摩擦力，簡稱負(fù)摩阻力。

2工程實例

該擬建場地地形平坦，地貌單元屬黃土梁洼地，各層土的野外特征如表1所示。

質(zhì)量的基石。但在目前的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀之中，市場不規(guī)范透明、人員專業(yè)性不夠高、權(quán)責(zé)不明確、競爭機制低下、勘查技術(shù)落后等問題一直存在，為了尋求有效的辦法解決對應(yīng)問題，本文從體制、人員以及先進技術(shù)等多個方面進行了較為詳細(xì)的闡述，希望能夠為巖土工程勘察行業(yè)從業(yè)者提供一些意見與建議，以提高勘察水平保證工程質(zhì)量，為國家建設(shè)作出貢獻。

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2.1工程地質(zhì)

勘察期間地下水穩(wěn)定水位埋深為26.80 m，相應(yīng)標(biāo)高為431.96 m，屬潛水類型，年變化幅度約1.5 m。場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。擬建場地為自重濕陷性黃土場地，總濕陷量介于11.45 cm～22.62 cm，地基濕陷等級為Ⅱ級(中等)。

2.2試樁方案

擬建工程的設(shè)計工作由西安某設(shè)計研究院承擔(dān)，設(shè)計為鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)，樁徑600 mm，樁長34.0 m，樁頂標(biāo)高-5.95 m，要求單樁豎向極限承載力Quk≥3 600 kN。為了確定樁的實際承載能力，設(shè)計要求進行3組試樁的浸水靜載荷試驗，并提供樁側(cè)摩阻力及樁端阻力。由于試樁和錨樁(設(shè)計共14根)兼作工程樁。因此，靜載荷試驗前、后都進行了低應(yīng)變動力試驗，以確定樁體完整性。為了確定樁的實際承載能力，按照設(shè)計要求并根據(jù)提供的錨樁參數(shù)，對3組試樁進行了單樁浸水靜載荷實驗，最大加荷至3 600 kN。靜載試驗報告表明，該建筑鋼筋混凝土灌注樁試樁在浸水條件下的單樁豎向極限承載力Quk=3 600 kN。

浸水試樁平面布置圖見圖1。

2.3浸水載荷實驗的結(jié)果

單樁豎向極限承載力判定表見表2，各土層的鋼筋應(yīng)力計實測摩阻力成果見表3。

2.4實驗結(jié)果分析

該高層住宅樓設(shè)計要求單樁豎向極限承載力Quk≥3 600 kN，經(jīng)過浸水靜載荷實驗測定，Q—s曲線陡降法與s—lgt曲線法分析結(jié)果一致。該地基單樁極限承載能力達到Quk>3 600 kN，滿足設(shè)計要求。3根試樁均處于地下水位以下，在該斷面的軸力最大為

15 kN，說明負(fù)摩阻力很小。在實驗過程中由于加荷的作用下，樁體壓縮，樁側(cè)摩阻力全部為正值，基本沒有負(fù)摩阻力。所有試、錨樁在靜載荷試驗前后其樁身完整性均屬基本完整，可以繼續(xù)在工程中使用。三根試樁的Q—s曲線和s—lgt曲線見圖2～圖5。

3結(jié)語

通過分析比較，可以得出：1)濕陷性黃土現(xiàn)場浸水試驗有一定的必要性，能準(zhǔn)確的反映濕陷性黃土場地濕陷類型與濕陷等級，詳實提供樁基濕陷機理與過程。本實驗對同類工程有一定的借鑒作用。2)在浸水期間，基本未產(chǎn)生負(fù)摩阻力，側(cè)摩阻力為正。3)樁土之間的相對位移是判別樁基負(fù)摩阻力是否產(chǎn)生的重要條件，負(fù)摩阻力在一定條件下會完全消失，浸水對樁的極限承載力影響不大。

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[2]GB 50025—2004,濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范.

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[5]衡朝陽,何滿潮.王曲與蒲城電廠濕陷性黃土地基浸水試樁比較.工程勘察,2002(3):19-22.

[6]高大釗.樁基礎(chǔ)的設(shè)計方法與施工技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，1999.

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Research on negative friction resistance test of foundation pile in collapsible loess area

Li Fengke1He Hao2

(1.ShaanxiCoalChemicalGroup(Shanghai)ShengbangChemicalTechnologyLimitedCompany,Shanghai201203,China;2.ConstructionEngineeringCollege,NanchangUniversity,Nanchang330031,China)

Abstract: Through the immersion load test of pile foundation in collapsible loess, this paper analyzed the negative friction resistance of pile each soil layer, obtained in some weight collapsible loess area, the pile under the flooded condition basic did not produce negative friction resistance, the pile side friction was positive, the influence of collapsible was the smallest to single pile limit bearing capacity.

Key words: pile foundation, collapsible loess, immersion load test, negative friction resistance

Exploration on common problems and strategies in rock and soil engineering investigation

Zhang Wentao

(TianjinSurveyInstitute,Tianjin300191,China)

Key words:rock and soil engineering, exploration technology, foundation, bearing capacity

Abstract:This paper summarized some common problems in rock and soil engineering investigation, from the survey method, professionals, specification requirements and other angles, analyzed the causes of problems, and proposed corresponding solution measures, designed to improve the level of rock and soil engineering investigation.

文章編號：1009-6825(2016)14-0086-02

收稿日期：2016-03-06

作者簡介：李峰科(1979- )，男，碩士，工程師；何昊(1994- )，男，在讀本科生

中圖分類號：TU473.1

文獻標(biāo)識碼：A