軟土中剛性樁抗彎試驗(yàn)研究

屠海明 徐光 郁蔚

(1.同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司 上海200092；2.中國(guó)鐵塔股份有限公司浙江省分公司 杭州310008)

引言

由于具有傳力高效、占地面積小、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，直徑大、埋入深度相對(duì)較淺的鋼樁基礎(chǔ)在輸電、通信、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。 此類基礎(chǔ)可看作剛性樁進(jìn)行受力分析。 應(yīng)用于高聳結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的剛性樁與一般承受水平剪力為主的傳統(tǒng)剛性樁相比，彎矩的數(shù)值往往是水平剪力的數(shù)十倍甚至上百倍，對(duì)基礎(chǔ)的影響不可忽視。

目前國(guó)內(nèi)外研究剛性樁水平承載性能試驗(yàn)主要以受水平力為主。 大直徑剛性樁場(chǎng)地試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要由液壓千斤頂和位移計(jì)獲得，Bhushan[1]及Bierschwale[2]分別對(duì)超固結(jié)砂質(zhì)粘土和硬砂質(zhì)粘土中直徑為 0.9m ～1.22m、埋深為 3.8m ～6.1m的5 根鉆孔灌注樁進(jìn)行水平加載，以獲得位移與荷載的關(guān)系； 楊永垚[3]采用壓力傳感器獲得粉土中直徑0.165m、樁長(zhǎng)2m 的剛性樁模型樁側(cè)土抗力試驗(yàn)值。 對(duì)于大直徑鋼樁的水平承載力的原型試驗(yàn)研究，目前僅限于水平力加載作用下的柔性長(zhǎng)樁。 朱照清[4]對(duì)淤泥質(zhì)軟土中直徑為1.7m、埋深為64m 的鋼管樁水平承載力進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

目前我國(guó)輸電線路塔和單管通信塔[5]采用極限平衡法計(jì)算剛性短柱，該法計(jì)算簡(jiǎn)便，但是計(jì)算彎剪共同作用的剛性樁時(shí)沒有試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐。 此外，極限平衡法也未考慮水平土抗力與樁體轉(zhuǎn)動(dòng)的變形協(xié)調(diào)關(guān)系。

張明熠等[6，7]在河北地區(qū)對(duì)兩根直徑為0.9m ～1.09m、埋深 6.47m 的鋼管單樁進(jìn)行彎剪作用下的荷載試驗(yàn)，獲得了樁身彎矩和樁頂位移隨荷載的變化情況，探討了樁周土地基加固對(duì)樁的水平承載能力的影響以及剛性短柱法對(duì)此類結(jié)構(gòu)的適用性；……