端承型桩基础在扶壁式挡墙中的应用.pdf

第5期
广东水利水电
2014年5月
GUANGDONG WATER RESOURCES AND HYDROPOWER
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端承型桩基础在扶壁式挡墙中的应用
林祖鍇,黄俊光
(广州市设计院,广东广州510620)
摘要:提出端永型柱基础的处理方式,从竖向承載カ、抗滑移及抗倾覆等方面对双排桩的端承型桩基础进行力学分
析,并举例论证,得出扶壁式挡墙的端承型桩基融的作用发挥与桩径、桩间距及嵌岩深度等因素有关。
关键词:扶壁式挡墙;端承型桩基融;蛏向承载力;抗滑移;抗倾覆
中图分类号:TU4761.4文献标志码:B文章编号:1008-012(2014)05-0048-04
扶壁式挡墙由立板、底板及扶壁组成,一般适用
于6~10m的填方路基,为保持挡墙的稳定基础宜埋
置在稳定的地层中。但是,当地基为深厚软土层时,
常用的明挖浅埋基础是不能满足承载力、稳定性要求
的,建设场地应进行地基处理。换填、预压及压实等
处理方式不适用于深厚软土情况,散体材料或有粘
立板
结强度的复合地基在对地基变形有严格要求的挡墙
工程中应用效果并不明显,尤其是在挡墙顶分布有较
大的车辆荷载时更为明显,因此,本文提出端承型桩
基础地基处理措施。经估算,端承型桩基础与常规复
合地基的造份相近(若岩层较浅则造价要低于常规的
底板
复合地基),但对挡墙沉降、稳定性等控制要远远优
于复令地基;端承型桩基础的竖向荷载由桩端阻力承
受,将扶壁式挡墙的重力传到较硬的持力层中,且桩
B
基础具备一定的嵌固深度,可满足扶壁式挡墙的稳定
性要求。
1扶壁式挡墙的端承型桩基础的力学分析
端承桩
端承型桩基础的扶壁式挡墙的结构强度计算、设
计同常规挡墙,可参考相关挡墙图集2?,在此不作赘
端承桩
述,现以双排桩桩基础为例进行地基承载力、稳定性
分析。
1.1竖向承载力验算
图1为典型的双排桩桩基础的扶壁式挡墙的剖面
排列基桩时宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合
图1端承型桩基础挡墙典型剖面
力作用点重合,宜呈矩阵布置,如图2所示,取中心
距S。长度挡墙进行力学分析。
收稿日期:2014-03-17;修回日期:2014-04-14
作者简介:林祖锴(1984),男,硕士,工程师,从事基坑、边坡工程设计工作。
2014年5月第5期
林祖错,等:端承型桩碁础在扶壁式挡墙中的应用
No5 May 2014
端承桩桩顶作用效应如下
kmax
B
(4
端承柱
其中N为基桩的平均竖向力,kN;Nm为基桩的偏
心竖向力,kN;E为挡墙高度H内主动土压力标准
值,kNm;ya为主动土压力标准值E作用位置至挡
墙底的距离,m
1.1.2端承桩抗力计算
当有条件时,挡墙端承桩承载力宜通过单桩竖向
静载荷试验确定,否则可参考本文提供的公式。端承
桩置于完整、较完整的基岩中,因深厚软土地区可忽
底板
路桩周土的侧阻力,则单桩竖向极限承载力即嵌岩段
总极限侧阻力4,如下
图2桩基础布平面示意
1,1.1竖向、水平向作用效应计算
其中Q。为单桩极限承载力标准值,kN;,为桩嵌岩
挡墙重力G计算时不计挡墙四周土体的摩擦力
段侧阻和端阻综合系数,具体计算公式见《建筑桩基
见图3,则:
技术规范(JGJ94-2008)》中5.3.9条;为岩石饱和
GA=S?B?H
(1)单轴抗压强度标准值,粘土岩取天然湿度单轴抗压强
其中G为扶壁式挡墙和底板上土自重标准值,对稳度标准值,kPa;A2为桩端面积,mo
因端承桩不考虑承台效应,则复合基桩竖向承载
定地下水位以下部分应扣除水的浮力,kN;ye为扶
壁式挡墙及回填土的平均重度,一般取yc=20kNm2
力特征值1
地下水位以下应扣除水的浮力。
R-CA
K
设墙顶均布荷载为4,见图3,均布荷載合力为:其中x为安全系数,取K=2。
Fk=q:?B
因此,竖向承载力验算须满足以下要求
挡墙承受的水平荷载主要为土压力,因底板埋深
轴心竖向力:
较浅,可不计墙前被动土压力,采用朗肯土压力理
NMk≤R
论们计算墙后主动土压力en、E,见图3
偏心竖向力
Nmx≤1.2R
经分析,在一定的地质条件下,挡墙地基承载力
与端承桩的桩端面积(桩径)、中心距及嵌岩深度有
关。桩端面积越大、粧中心距越小、嵌岩深度越长,
则越容易满足竖向承载力要求,否则相反。
1.2抗滑移验算
取中心距S』长度的扶壁式挡墙进行抗滑移稳定性
分析,如图4。端承桩将挡墙竖向荷载传递到稳定的
岩层中,抗滑移验算时可不考虑挡墙底土体的摩擦力,
且不计墙前土的被动土压力。设作用于端承桩桩顶的
水平力为H,如下
B
S,·E
图3挡培受力分析