基桩在湿陷性黄土地区负摩阻力试验研究

李峰科　何　昊

(1.陕西煤业化工集团(上海)胜帮化工技术有限公司，上海　201203；　2.南昌大学建筑工程学院，江西 南昌　330031)



基桩在湿陷性黄土地区负摩阻力试验研究

李峰科1何昊2

(1.陕西煤业化工集团(上海)胜帮化工技术有限公司，上海201203；2.南昌大学建筑工程学院，江西 南昌330031)

摘要：通过桩基础在湿陷性黄土中浸水载荷试验，分析了桩在各土层的负摩阻力，得出了在一些自重湿陷性黄土地区，桩在浸水状态下基本未产生负摩阻力，侧摩阻力为正，湿陷性对单桩极限承载力值影响甚小的结论。

关键词：桩基础，湿陷性黄土，浸水载荷试验，负摩阻力

湿陷性土是指那些非饱和的结构不稳定土。在一定压力作用下受水浸湿时，其结构迅速破坏，并发生显著的附加下沉。凡在上覆土的自重应力下受水浸湿发生湿陷的，叫自重湿陷性土，凡在上覆土的自重应力下受水浸湿不发生湿陷的，叫非自重湿陷性土，它们必须在土自重应力和外荷所引起的附加应力的共同作用下受水浸湿才会发生湿陷。在我国分布广泛的黄土地区有相当大的部分具有以上土质特性，它们被称为湿陷性黄土地区。

本文通过对桩基础在湿陷性黄土中进行浸水载荷试验，得到桩在各土层的负摩阻力及Q—s曲线、s—lgt曲线，指出了湿陷性黄土地基现场浸水试验的必要性，得出了在一些自重湿陷性黄土地区，桩在浸水状态下基本未产生负摩阻力，侧摩阻力为正，湿陷性对单桩极限承载力值影响甚小的结论。

1桩的负摩阻力

穿过软弱土层支承在坚硬土层上的桩，一般说来桩受荷载作用后，地基土对桩的侧阻力是向上的。但当软弱土层由于某种原因而发生地面沉降时，桩周土体对桩身产生相对的向下位移，这就使桩身承受向下作用的摩擦力，软弱土层通过作用在桩上的向下作用的摩擦力而悬挂在桩身上。这部分摩擦力不但不是桩承载力的一部分，反而变成外加荷载。这种由地面沉降引起的在桩上向下作用的摩擦力，称为负表面摩擦力，简称负摩阻力。

2工程实例

该拟建场地地形平坦，地貌单元属黄土梁洼地，各层土的野外特征如表1所示。

质量的基石。但在目前的行业发展现状之中，市场不规范透明、人员专业性不够高、权责不明确、竞争机制低下、勘查技术落后等问题一直存在，为了寻求有效的办法解决对应问题，本文从体制、人员以及先进技术等多个方面进行了较为详细的阐述，希望能够为岩土工程勘察行业从业者提供一些意见与建议，以提高勘察水平保证工程质量，为国家建设作出贡献。

参考文献：

[1]万齐.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨.价值工程，2012(31)：21-22.

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[3]任红芳，陈晓红.浅谈建筑场地岩土勘察的内容与分析评价——以天津某工业厂房岩土勘察为例.四川建筑，2012(3)：78-79.

[4]陈友辉.特殊地形环境下矿区岩土勘察方法及工程处置.煤炭技术，2012(8)：90-91.

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[6]黄时斌.岩土勘察在岩土工程技术中的现状与发展.中华民居，2013(9)：50-52.

2.1工程地质

勘察期间地下水稳定水位埋深为26.80 m，相应标高为431.96 m，属潜水类型，年变化幅度约1.5 m。场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性；对钢结构具有弱腐蚀性。拟建场地为自重湿陷性黄土场地，总湿陷量介于11.45 cm～22.62 cm，地基湿陷等级为Ⅱ级(中等)。

2.2试桩方案

拟建工程的设计工作由西安某设计研究院承担，设计为钢筋混凝土灌注桩基础，桩径600 mm，桩长34.0 m，桩顶标高-5.95 m，要求单桩竖向极限承载力Quk≥3 600 kN。为了确定桩的实际承载能力，设计要求进行3组试桩的浸水静载荷试验，并提供桩侧摩阻力及桩端阻力。由于试桩和锚桩(设计共14根)兼作工程桩。因此，静载荷试验前、后都进行了低应变动力试验，以确定桩体完整性。为了确定桩的实际承载能力，按照设计要求并根据提供的锚桩参数，对3组试桩进行了单桩浸水静载荷实验，最大加荷至3 600 kN。静载试验报告表明，该建筑钢筋混凝土灌注桩试桩在浸水条件下的单桩竖向极限承载力Quk=3 600 kN。

浸水试桩平面布置图见图1。

2.3浸水载荷实验的结果

单桩竖向极限承载力判定表见表2，各土层的钢筋应力计实测摩阻力成果见表3。

2.4实验结果分析

该高层住宅楼设计要求单桩竖向极限承载力Quk≥3 600 kN，经过浸水静载荷实验测定，Q—s曲线陡降法与s—lgt曲线法分析结果一致。该地基单桩极限承载能力达到Quk>3 600 kN，满足设计要求。3根试桩均处于地下水位以下，在该断面的轴力最大为

15 kN，说明负摩阻力很小。在实验过程中由于加荷的作用下，桩体压缩，桩侧摩阻力全部为正值，基本没有负摩阻力。所有试、锚桩在静载荷试验前后其桩身完整性均属基本完整，可以继续在工程中使用。三根试桩的Q—s曲线和s—lgt曲线见图2～图5。

3结语

通过分析比较，可以得出：1)湿陷性黄土现场浸水试验有一定的必要性，能准确的反映湿陷性黄土场地湿陷类型与湿陷等级，详实提供桩基湿陷机理与过程。本实验对同类工程有一定的借鉴作用。2)在浸水期间，基本未产生负摩阻力，侧摩阻力为正。3)桩土之间的相对位移是判别桩基负摩阻力是否产生的重要条件，负摩阻力在一定条件下会完全消失，浸水对桩的极限承载力影响不大。

[1]GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范.

[2]GB 50025—2004,湿陷性黄土地区建筑规范.

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[4]JGJ 106—2014,建筑基桩检测技术规范.

[5]衡朝阳,何满潮.王曲与蒲城电厂湿陷性黄土地基浸水试桩比较.工程勘察,2002(3):19-22.

[6]高大钊.桩基础的设计方法与施工技术.北京：机械工业出版社，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.

文章编号：1009-6825(2016)14-0086-02

收稿日期：2016-03-06

作者简介：李峰科(1979- )，男，硕士，工程师；何昊(1994- )，男，在读本科生

中图分类号：TU473.1

文献标识码：A