性,再结合场区的工程水文地质和自然环的的偏的的拍朗的的的的鱿翻的境条件估计其膨胀变形量在一般的膨胀性土层中轻采用手摇轻型电测静力触探仪高填土层桩基负摩擦力计算温国柱(重庆市住宅统建办公宝)的的的在贯入能力上已能满足要求移动方便,由于其重量效率高和不需要其他动力等特点很适合于膨胀土地区般中小型工程的地基勘察1四结语采用配有孔壁取土器的静力触探设,备,不仅可由探头阻力和土样的野外鉴别进翻佣鸽的的的的朗悦的的”拍的的行分层而且与白由膨胀率指标结合起来可,建在山区或丘陵地带一些占老城市,由以辩别是否为膨胀土层从而也能够用来进于地形高差起伏较大在进行新建或扩建时行膨胀土地基的勘察全部或部分地代替钻,因平整场地常会出现较厚的填土层,或遇探取样工作2到一些由于人类活动而堆填形成杂填土膨胀势,在在已判定为膨胀性的上层中超过16米以上填土层修建高层建筑或重型的强弱与探头阻力的大小关系较为密切,因构筑物设计采用桩基和桩墩基础时必须而可利用探头阻力来间接评价膨胀土的膨胀考虑负摩擦力引起的附加荷载和桩尖处侧向限有效应力减低引起桩极限承载力的降低势和估算地基的膨胀变形量3膨胀土地基的均匀性差,不仅软硬相本文介绍桩穿过高填七层地基负摩擦力计算的几种方法差悬殊而且在短距离内变化的幅度也大是引起建筑物开裂的重要原因明地基的不均匀性方面,供设计和施工参考静力触探在查具有独特的优越一概况性贯通填上层的端承桩4填土层由于某种由于静力触探在膨胀土地基评价中的,原因使桩周边地基产生下沉土体悬附于,应用还处于探索阶段料今后应进一步积累资桩上桩周面摩擦力就成向下的负摩擦力,作为荷载而作用到桩上参考文献〔l)陈孚华使一定深度内的土,体失去传递荷载给深层土体的作用膨胀土仁的基础中国建筑工业出版负的桩周面摩擦力是桩施工后周边地基下沉而发生随着桩:J)19了5造成填土地基下沉原(2〕膨胀土地基研究报告第二次工作会议(3196710—Z全国膨胀土地纂设计因很多,主要是填土层在长期自重作用下固〕黄熙龄膨胀土特性及地基设计中国建筑科结,或固结尚未结束而发生另外的原因是学研究院建筑科学研究报告NO1980在填土层上施加地面荷载由于地下水位降低力增加或抽吸地下水(4〕轻工业部第二设计院膨胀性土的胀缩性质与19了5孔隙应力减小有效应初始含水量之间关系的初步分析5引起地基固结下沉((5)土工试验规程(下册)水利出版社)四川省建筑科学研究所[9805地基沉降自古以来生,只在局部地区发,6欧洲触探会议译文集(第二卷总报告部分)〔7〕MlTCHELLRec1974但由于城市工业发展和人口增加地下pttij‘才5eaOot‘”ofAFooees苦夕。牙ThD,,9ort‘thejaoJ水源出现严重的不足普遍降作为公害考虑地基沉降也因此日趋万ff982飞‘cj丁r““‘“G尸。爪ec丙socet少‘世界各国已把地基沉降特别是桩基沉日本挪威等国近几年来对桩基负摩擦035,力进行大量实体测试测试结果表明桩上几的负摩擦力远比当前理论计算值要高2、5倍有的试验证明,桩上负摩擦力超过桩身,—桩周土的摩擦角—上面的前三式列入某些国家规范甲‘侧向压力比已之二1一sn扩,i’式的抗压强度差异沉降,使桩达到屈服强度导致桩基(l)(2)适用于粘土或填土,式(3)致使上部建筑物引起变形与破适用于砂土1式(4)是一个经验公式坏(二)桩负摩擦力近似计算二论问题,桩负摩擦力计算;力平衡法,观察一个群桩作用在一根桩上面面荷载P(图i)。地基表面积的一部份F在桩顶标高作用一个地面积F上面在深度Z处负摩擦力产生的机理是一个很复杂的理涉及桩头沉降量及上拔量;桩周面,摩擦力的分布桩轴应力分布:中性点的位平均的垂直土应力用。表示了由侧壁负摩擦力作用少,,,这个应力考虑置及轴向应力;负摩擦力传给桩头的荷载及迄今仍无一个被公认为比,而使土的荷载减桩尖的贯入量等ac在这个单元体bd垂直方向上的平衡:较满意的计算理论和方法计算方法均属于近似法对于填土的上内强度所以目前国内外中可以得,剪切面一般发生在邻近桩面叮土的极限摩擦力假定为是土的抗剪,桩与土之间相对变位之时就是负摩擦当相对变位达到足够大时锰殊姗琪心力产生之时,负摩擦力可达到极限值考虑计算简便是均匀分布的,填土地基一般可不考丫门飞,ITT黔煞5个资虑桩土相对变位等于零的中性点假定桩周面负摩擦力都,粼墨会d·分层填土地基在同一土层内也假定负摩擦力是均匀分布的(一)桩与土单位负康擦力国外不同的国家采用了如下的计算单位负摩擦力S的经验公式F川:+。口十F一〔)F:S二C=q/2(1)((二a几tg华=k一C下一a一了一Wdz二0(5)(6)S二P/10234))d~S=N/5+3UZ=七WF;或S二二tg沪‘‘Pa()式中:上而各式中;Cq—土的容重—沿着桩周面的剪力下‘C二atg甲=W桩的园周,忽略桩和土之间的P。PNaK—无侧限抗压强度—静力触探比贯入阻力—标准贯入击数—一计算点处的水平和竖向应力;;;不排水抗剪强度,;附着力的条件可以写成。之tg甲,=K。,二(7):用边界条件a一P;Z二O解微分方程a一式(7)J,可以得到深度Z上的土中应力p—系数在一般填土地基取02、=下”瓦又l一“)+一厂。(8)兀:式中m:二穴gt诃25FW般K在填土地P1一e尸/d人Kp基取0擦力为:一1一甲一,一一下R丁F/dh尸al()在填土层的厚度为Z时作用桩上的负摩NF一{:二Pewd一W)J:ed无因次·__NF_(9)一对于Z=h也适用NF=F丁F的关系如图2”3所示F斌和二NFv-。_粼与各种几‘蒯的(P。。。一a(10)不考虑深度Z=h处式中—桩负摩擦力垂直土应力经过变换以后得出:P。h+下h孤}1口久下11!〔二二,r飞丁11夕1‘r,「11芍t二二二久甲之,〔二艘签川〔二二二}巨习习〔l〕【二二二1一{厂巨二!二二二【二二二二二由式(8)和(10)可理撬口NF=F〔:h十(PwK。一一卫i一PWK/F)1x(1一ePh‘F)〕(1)巨1」L巨七乏」巨二石}二卜引巨灵七日片厂li」曰巨日口口口口口口曰口!l.重隆日2.—弓泌粉L二已到几玉正,上、」」L!二〕〕仁口仁〕下右.奋白面‘目「(~,饭右目习轰琢缪缪二眺【二〕〕〔二二〔二二毒里l门厂,l,门【二二二!{尸,l,芍r二二二-ll刁}r二勺勺--i一广{咒l二二二「二二二广泣}【二门门二二l二二二【二二二l」l【二二二If节l~,尸,户.户叫汤书乞舜‘孙和少夕奋写.二石勺曰之,闷卜臼盛月J卜」L!}「一1厂下}吧!}l〕{1l}{」1面亩-州卜二」卜]巴口亡匕」曰目日叫二匕二和无因次的值一石瓦厂=NF1t气P图2丫nKW五p一IF俪五K/pF1一e(12)由此可以证明负摩擦力NF由两部份相口力NF=NF十NF丫。NF。—摩擦在地面荷载P作用产生的桩。;NF:—擦。在容重,作用下产生的桩摩门口口口口口口口口口勺日口口口口口口口口口[二口口口下葵口口口侧穴产阵阵阵国j国国巨口;硕了述曰L日!匕L巨民以巴L口口口口口巨日口口曰门口巴日圈国困巨困口国国应国困口口口口日曰口口口绷镶睡臼冷刹刹,L图3、将数值F和F在计算单桩负摩擦时代验,入所列式擦力(134)即可求出单桩负摩)和(1,在填土或软土层中,如果未作精确的试p可取肛g材=K二。25。分别代入下=O和P=O。图2为与F/dh有关的地面荷载P引起对于直径d和园周W=d的桩壁摩擦二的园形断面的桩来说由式兀入考夕甲(11)可得NF:(l)单桩桩壁负摩擦力。,地面上部荷载P和填土层(或软土层)自R氏=l一一一“可兀J万重?的影响分别加以考虑擦力是由于转角为90单桩桩壁的负摩二l一eKpF/dh“的园锥内的荷载引起(13)下7J丙一入tg印的,如图4所示。。荷载P在N点上的桩壁摩擦力面上荷载P作用下而造成的,是由地NE丫l一e这部份处于,F下h=l一一兀大tg甲‘nn=22的园锥范围内直径,因为对于上F/dh,,a中的和b应用ogh来代替;}粼l护飞时“亏于式中h填土自重下影响面积从式(16)得等面积正方形的边长为x:—填土层深度_、名了命o45h、。l154.o(15)45h如果a>或者b>,则应在影响面积的公式中(表l)用o45h代替衰1a部A点来讲来讲,,该园的直径为零,,而对于点B或b所以用平均的直径h。:得出由于地面荷载P引起的作用面积为直径等于Zh二hZ群桩的影晌面积自重丫F=。/4(15)一卜店四,0F填土自重下影响范围可按三角形的应力分布考虑为:其直径按h/2Z由此得出面积呼俪譬。b{})·F丫ab(。”合合+}(。·+、‘5合备+)·F丫二二h八6(16)分别代入式·十。‘。、)、。十。一、。’将F和F、。。得NF和NF丫,,(13)与(14)2资。45。)(。十。一5。,即求出单桩的负摩擦力,(角桩2)群桩的桩壁负摩擦力要区分内桩,齐威特公式在群桩条件下rl图5女边缘桩和下,一根穿过填土层(软土层)支承在硬土,层或岩层上的端承桩对位移,在地表而荷载q作用桩周产生沉降使桩周土与桩表面产生相此相对位移足以使桩周土与桩之间一L;l:叫厂”「r碑舅翔卜州有lL的摩擦充分发挥假设桩侧在Z处的单位摩擦力S。{i溥.等于作用桩侧的法向应力乘以桩与土,之间有效摩擦角的正切S。二。tg切二K即pa(19).匕多1匕」1现取一微分段如图6取其上作用的诸r。力竖向之和为零再设桩直径为Z2可得:图中1是内桩;外边缘桩:4是角桩3是桩距为a。b的O(NF)dOzz=2二r。S。dz(20)单桩地面荷载为P等面积的正方形x,。P影响面积化为令2二r。二=W并进行积分得W其边长为:(NF)(17)odJ,Sdz(21)二h丫飞{二深度Z处桩身与土接近地面处重新固结“0gh填土的极限抗剪强度即等于桩表面处微分土体上竖向有效应力S。当用a和b来表示桩距和a<。gh的时候gh和b>此有效应力也就是桩周,影响面积可由表l来选定;土体重量的一部份作用在桩L的力二如果a>。gh或b夕ogh则面积的公式表1(q+,)一刀。二(22)式中:于孙林冲一积,原始有效应洲图6abed:减小的竖向应力面积{刁二dz—由负摩擦力使桩周土体,图6,cde,可假设近彝呈委:似地等于告了ad则桩上的负摩擦力·,q+下)dNF一WK‘Jad)、WK(夔确溅勺夺图6父巧{:一(25)“’议负摩擦力使桩周一定范围内的土体中自重应力减少的应力平均分布在一等值面积砚令百为有效分块面积度而变n,,并假定它不随深再设平均减小应力范围的半径R二d,取n=6则刁a“〔,一一NF)(二二a,一(26):将上式代入(23)式得:式中J减少值a为负摩擦力使桩周土体应力的+?一刀a,所以单位摩擦力,(NF)~dWX1KppS二K(qp)(23)Kp十!WK3‘Xd—a将(23)式代入(22)式(NF)d=WK一丽,、p(q+:)dz‘口。dz一丽!edOOd(27)刀adz此式就是在桩长为d时桩穿过回填土层!!一q+‘夕)d一WK·Jadz桩上的负摩擦力计算公式(24)参考文献(略)DZCDZC~,6一2型振动冲击锤通过鉴定,2型振动冲击锤由四川省建筑科学研究所负责研究设计丹棱机械厂担任试6,制加工省建十二公司机运站承担工程考核现己经过万米进尺的工程考核性能良好机器运行正常并经解体检查各零部件磨损都在允许范围内该机于1984年7月4日在成都进行了鉴定鉴定会由中国建筑科学研究院和四川省建筑工程总公司主持参加单位有建设部长沙建筑机械研究所等共29个DZC一26型振动冲击锤是原国家建委下达的灌注桩施工机械研制课题中的一项是振动冲击沉管灌注桩基础的施工机械鉴定会认为该机结构设计合理参数选择适当电机隔振效果好要求电源容量小操作简便由于采用振动和冲击联合作用桩管穿透能力强工,,,效高成桩质量好经济效益显著是一种新型的灌注桩施工机械具有国内先进水平该机适用于软土砂土和粘土桩管能进入砂卵石层并适于地下水位高的地区可施工配置钢筋笼的或素混凝土的灌注桩,施工工艺成熟并作了机器性能测试和桩的承载能力试脸积累了一些经验和数据振动,冲击沉管灌注桩比预制桩节约工程费用13个工程为国字节约/3~1/2近二年己经施工的1建设资金20多万元详振动冲击沉管灌注桩的施工工艺和DZC一26型振动冲击锤的设计研究及技术规格见《四川建筑科学研究》1983年第4期和1984年第2期(张鼎怒王义莉),,,,,,,,,,,,,,,