HUME與TUPI堆棚樁基水平承載力計算分析

任和

HUME與TUPI堆棚樁基水平承載力計算分析

Analysis of Calculation For Horizontal Bearing Capability on Pile Foundation

任和

目前，中國規范對于單樁水平承載力的確定，首選是根據單樁水平靜載試驗確定，在沒有靜載試驗資料時可按相關規范的水平承載力計算方法確定。本文通過分析這兩種確定樁基水平承載力方法在兩個實際工程中的應用，從中得出一些結論供相關的樁基水平承載力驗算作參考。

樁基；水平承載力；地基反力法；水平靜載試驗

1 引言

樁基作為土木工程中的一種重要的深基礎形式，由于其安全可靠性，隨著民用與工業建筑的快速發展，樁基的應用越來越廣泛[1]。對某些以水平推力為主的建筑或構筑物樁基，必須考慮樁在水平荷載作用下的承載力性能。樁基水平承載力受力特性研究目前有理論研究和試驗研究。理論研究方法主要有彈性理論法[2-3]、地基反力法[4]、p-y曲線法[5]、數值分析法[6]；試驗研究包括室內模型試驗和現場試驗。地基反力法又分為常數法、c法、K法和m法，規?范[4]采用的地基反力法是m法。

本文通過對巴拉圭TUPI水泥廠131-原料堆棚與馬來西亞HUME水泥廠212-輔料預均化庫網殼樁基的計算對比分析，針對實際工程提出幾點建議。

表1 設計參數

表2 樁基參數

表3 X0=10mm對應的樁理論計算結果，kN

2 設計技術條件及樁基形式

巴拉圭TUPI項目是一條完整的1000t/d熟料的新型干法水泥生產線，由Sinoma總部實施的EP項目;馬來西亞HUME項目是一條完整的5000t/d熟料的新型干法水泥生產線，由Sinoma天津公司總承包。TU?PI-131原料堆棚和HUME-212輔料預均化庫均采用柱面雙層網殼結構，設計參數見表1，樁基參數見表2。屋頂活荷載主要為施工荷載，不與風荷載同時組合，兩個工程豎向承載力滿足設計要求。

3 樁基承載力理論計算

《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008第5.7.2條公式Rha=0.75，對于鋼筋混凝土預制樁、樁身正截面配筋率不小于0.65%的灌注樁，可根據靜載試驗結果取地面處水平位移為10mm所對應的荷載為單樁水平承載力特征值Rha和基樁水平承載力特征值Rh=（ηiηr+ηl）Rha，計算結果列于表3。

表4 TUPI-131樁水平力現場實驗結果（X0=10mm），kN

圖1 TUPI-131網架堆棚剖面圖

表5TUPI-131計算結果對比，kN

4 試驗的原因

由表3可知，TUPI-131車間理論計算的水平承載力不滿足要求，業主與Sinoma談合同時承臺及樁基已完成施工，并且不愿加固，Sinoma根據合同要求業主進行單樁水平力靜載試驗。

TUPI-131原料堆棚東西向布置，南側為臨時道路，回填砂土經汽車多次碾壓已較密實。北側回填成斜面，無護坡，經雨水沖刷有漏砂現象。Sinoma建議在堆場北側用工程樁實驗更符合現場實際情況，業主實際選用南側鋼倉樁做試驗。由于試樁位置和道路遠近不同，試樁結果差距較大，試樁結果匯于表4。由表4可見，極差超過平均值30%，按照《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106-2003第4.4.3條要求，Rha=0.75×64=48kN，仍不滿足網架傳力要求。

同時，根據TUPI-131網架工程現場的實際用鋼量和《水泥工廠設計規范》GB50295-2008第8.7.2規定，將活荷載1.0kPa修改為0.5kPa，重新計算網架結構傳給承臺的水平力標準值，見表5。

5 結語

通過對巴拉圭TUPI水泥廠131-原料堆棚與馬來西亞HUME水泥廠212-輔料預均化庫網殼樁基的計算對比分析，針對實際工程提出幾點建議：應盡量根據網架的實際用鋼量和滿足規范要求的活荷載提供網架支座反力，避免人為加大反力；承臺底及側面土體應盡可能夯實，增加摩擦阻力；網架加工及安裝精確，確保與計算一致，避免因現場安裝誤差增加支座承擔的附加水平力。

[1]《樁基工程手冊》編寫委員會.樁基工程手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，1995.

[2]POULOS H G，DAVIS E H.Pile foundation analysis and design[M].Florida:Krieger Pub?lishing，1991:193-205.

[3]POULOS H G.Behavior of laterally loaded piles:Ⅰ-single piles[J].J SMF Div，ASCE，1971，97(5):711-731.

[4]JGJ 94-2008，建筑樁基技術規范[S].

[5]田平，王惠初.黏土中橫向周期性荷載的p—y曲線統一法[J].河海大學學報，1993，21 (1):9-14.

[6]YANG Zhao-hui，BORIS J.Numerical anal?ysis of pile behavior under lateral loads in lay?ered elastic.plastic soils[J].Journal of Numeri?cal Analysis Method of Geomechanics，2002(2): 1-31.■

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2014-02-17；編輯：趙蓮