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文章来源:螺杆桩 内容作者:sdcxyt 发布时间:2018-01-05 17:44 浏览次数:
螺纹桩跟直线型桩相比,大大提高了桩侧摩阻力,大幅度提高桩基竖向极限承载力,降低混凝土用量,降低工程成本,从而提高工程经济效益;由于螺纹桩成桩时不存在清底、护壁、掉块、缩颈等问题,桩身质量可靠;施工现场噪音、振动和泥浆污染很小,提高了环保效益。
对于螺纹桩的竖向承载力研究起步较晚、进展较慢。国内仅于20世纪初才真正开始试验,2002年5月国内 根螺纹桩在武汉试制成功。近几年,一些学者和研究单位对螺纹桩进行了研究,吴敏等对螺纹桩竖向承载力做了初探;徐学燕等对螺纹桩承载力综合系数的确定进行研究;李红文等对螺纹桩的设计及应用进行了研究;贾志杰对新型预制螺旋桩受力特性进行了数值分析研究;并取得了一些进展。在国外,对螺纹桩的研究起步较早,但研究还不深入。全螺旋预制桩虽然在日本应用已有20多年的历史,但其承载力主要是通过现场静荷载试验确定,在理论上没有进行承载力的研究。
提出螺纹桩竖向极限承载力计算方法:
式中:Quk为单桩竖向极限承载力标准值;Qsk为单桩总极限侧阻力;Qpk为单桩总极限端阻力;u为桩身周长;qsik为桩侧第i层土的极限侧摩阻力标准值;li为桩穿越第i层土的厚度;qpk为极限端阻力标准值;Ap为桩端面积;α为黏着力系数(取值0.2~1.0);经粗略估算,与同直径的直线型桩相比,螺纹桩的桩侧摩阻力提高约1~5倍。
将螺纹桩按多支点的摩擦端承桩考虑,计算方法如下:
式中:αi为桩侧第i层土的极限端阻力标准值的修正系数,对黏性土、粉土取0.7~1.0,砂土取0.6~0.9;qpik为桩身上第i层螺纹处土的极限端阻力标准值;Api为扣除主桩桩身截面积的第i个螺纹的水平投影面积;其余各量与公式(1)中的意义相同。
在对比传统圆形桩的受力机理的情况下,提出预制螺旋桩的受力机理:由于螺纹桩有螺纹的存在,使得其受力形态发生了明显的变化,桩的受力除了桩端阻力和侧摩阻力外,还有个土层在螺纹下端产生的端阻力、螺纹外缘的侧摩阻力。以上各力竖向分力之和即为螺纹桩单桩竖向极限承载力。
以上研究成果中,均认为整个螺纹桩体自上而下受到土体阻力种类相同,而实际螺纹桩不同桩段受到土体阻力种类是否相同,需进一步研究。
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