超深大直徑樁承載力的時間效應


超深大直徑樁承載力的時間效應

超深大直徑樁

所謂超深大直徑樁承載力的時間效應,是指樁承載力隨時間的變化,一般發生在擠土樁,尤其是預制樁中。上海的數據顯示,打樁后,承載力隨著間隔時間的增加而不同程度地增加,間隔一年后,樁的承載力可提高30%~60%。

超深大直徑樁承載力不高的原因如下:

打樁時,土壤不容易立即壓實(尤其是在軟土中)。在強擠壓力下,靠近樁身的土壤具有較大的孔隙水壓力,土壤結構也造成了破壞,抗剪強度降低(觸變性)。經過一段時間的間歇,孔隙水壓力逐漸消散,土壤逐漸固結和壓實。同時,土壤的結構強度逐漸恢復,抗剪強度逐漸提高。因此,摩擦和樁端阻力也在增加。

超深大直徑樁強度增加至快出現在1~3個月。在某種程度上,這可以通過高孔隙水壓力和位移體積的影響來解釋,這使得靠近樁的土壤產生快速排水固結。事實上,靠近樁的土壤(在大約50-200mm的范圍內)經常被固結得太多,以至于樁的有效直徑增加。

軟土中樁承載力隨時間增加的現象更為明顯。然而,硬塑性土壤中的變化規律需要進一步研究。

并非所有樁的承載力都隨時間增加,有些樁的承載能力隨時間減少。根據傳統的載荷分布原理,載荷分布基于剛度?;A中部樁的低承載力表明土壤對樁的支承剛度降低,即樁側和樁端土壤的剛度降低。

原因是中部樁間土應承受周圍樁的荷載。另一種解釋方法是,中間樁間有限的土壤不能同時為周圍樁提供所需的承載力,而靠近外側的樁除了依靠基礎內部的土壤外,還可以利用基礎外部附近的土壤提供承載力。地基外部附近的土壤受內部樁的影響較小,并且可以提供比內部土壤更大的承載力,因此外部附近的樁可以承受比內部樁更大的荷載,這就是為什么樁反作用力呈鞍形的原因。

此外,基坑開挖引起的樁間土卸載導致樁間土回彈,導致基坑邊緣附近樁剛度較高,中部樁剛度較低,進一步加劇了地基反力的鞍形分布。根據上部結構的布置、荷載和地質特征,考慮到相互作用效應,采取加固與削弱相結合、沉降減少與增加相結合、整體平整等措施,限度地減少不均勻沉降、地基內力和資源消耗。

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