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桩基技术发展趋势——在超长桩基础方面

已有 3383 次阅读 2015-4-13 08:15 |系统分类:科研笔记

   近10余年来,随着我国经济高速发展,在深厚软土地区,高层建筑、桥梁及大型油罐的不断修建,超长大直径灌注桩以其具有较高单桩承载力的优点在工程上应用数量急剧增多。例如, 上海浦西的港汇大厦采用了入土深度达85m的钻孔灌注桩,温州瑞安皇都大厦采用了长达98m的钻孔灌注桩,杭州钱塘江六桥采用的钻孔灌注桩桩长达130余米。国内特大型桥梁主墩桩基础多数采用大直径超长钻孔灌注桩,如:江阴长江大桥北塔桩基础用桩径2.0m,桩长85 m的钻孔灌注桩;苏通大桥主墩基础采用桩径2.5m,桩长100m的钻孔灌注桩;东海大桥主墩基础采用桩径2.5m,桩长110m的钻孔灌注桩;舟山大陆连岛工程金塘大桥主墩基础采用桩径2.5m,桩长104m和115m的钻孔灌注桩。自2000年以来,我国的灌注桩年使用量在300万根以上,在现代大型土木工程建设中用于桩基工程的费用往往达到工程总造价的l/4~1/3,其中入土深度大于50的超长桩已占相当大的比例。

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   桥梁的基础形式采用桩基础已十分普遍,但在设计荷载特大或桩穿越软基等不良地质土层时,使得桩长、桩径大大增加。现行《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-93)钻孔灌注桩承载力的计算公式是20世纪70年代通过108根试桩资料统计归纳出来的,其桩最长的为47m,桩径为0.8~1.2m,且桩长以30m以下居多。而目前长度50~100m、直径大于2.0m的桩在公路桥梁中已较普遍应用,在长江、黄河上修建的桥梁桩基础长度大于100m、直径大于2.0m的大直径超长桩亦屡见不鲜,用现行规范公式确定超长钻孔灌注桩承载力显然不符合实际。超长钻孔灌注桩桩身的荷载传递规律究竟与中长桩或短桩有何差异?桩的受力机理、变形和破坏机理如何?桩的极限承载力如何测定?相应的设计参数如何准确确定等问题的存在,使设计者在设计时没有相应的计算理论与配套的设计方法可以遵循。高层、超高层建筑和大跨桥梁的建设,具有高承载力的超长桩在深厚软土分布地区得到大量应用。但其荷载传递机理目前还不是很清楚,根据现行规范规定的常规桩标准进行超长桩的设计施工与实际结果有较大差别,在设计和施工中还存在很多不合理之处,如对桩基础承载力的确定和持力层的选取等。同时在设计中也出现越来越保守的趋势。因此研究软土中超长桩的荷载传递性状,既是桩基理论自身发展的需要,也是工程界的迫切要求。

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