1、嵌岩旋挖扩底抗拔桩工程应用研究,1、研究意义,嵌岩扩底抗拔桩的承载力较等截面抗拔桩的承载力增加很多，甚至提高100%以上。已有的研究和工程实践表明，在相同的抗浮要求下，嵌岩扩底抗拔桩的造价大约为等截面抗拔桩的1/31/4。,目前对扩底抗拔桩的研究仍不完善，扩底桩的设计、试验资料甚少，扩底抗拔桩的理论尚未完善。特别是对于岩石中的扩底抗拔桩的工程资料更少。本课题对抗拔桩的承载机理和变形性状进行研究，为嵌岩扩底抗拔桩的选型、设计与施工提供参考。,2.扩底桩的极限抗拔承载力与桩的破坏模式有关，一般有三部分组成：,桩侧摩阻力,桩体自重,扩底部分抗拔承载力，其大小与破坏模式有关,2、嵌岩扩底抗拔桩承载力分
2、析,2.2扩底抗拔桩的破坏模式,圆柱形冲剪式破坏,有上覆软土层时破坏形态,软土中扩底桩破坏形态,岩层扩底桩的可能破坏面,对于岩层扩底桩，选择诸多破坏面组合中抗拔力的最小值作为计算的极限抗拔承载力，同时考虑桩身允许轴力的影响。具体工程还应以试桩静载试验确定设计承载力,2.3抗拔桩桩身允许轴力,桩身开裂分析混凝土的轴心抗拉强度比抗压强度小得多，一般只有抗压强度的 1/201/8。抗拔桩在承受较小的桩顶荷载时，由于应力不太大，桩身混凝土与钢筋协调变形，混凝土完好。但随着荷载的继续增加，桩身混凝土承受的轴向应力超过了混凝土的抗拉强度，则桩身混凝土的裂纹开始出现、发展，混凝土与钢筋的变形不再协调，在钢筋
3、上发生滑移或脱落。,桩身开裂的影响,桩身的开裂是抗拔桩不同于抗压桩的一个重要特征。开裂将对桩体产生较大的危害，直接加速桩身钢筋的锈蚀，特别是在有腐蚀性地下水作用时，对抗拔桩的承载性能造成较大的隐患。,抗拔桩抗裂计算 由于地下结构抗拔桩使用时间较短，目前一般依据混凝土结构设计规范GB50010-2002所提供的公式进行最大裂缝验算。,2.4 静载试验确定扩底抗拔桩极限承载力 一般认为；应取试桩曲线的陡升段起点作为抗拔极限承载力。苏联则以不小于25mm的上拔位移量作为终止拔桩试验的一项条件。英国则对较小直径（d178mm)的钻孔桩，相应于最大上拔工作荷载时规定的桩顶位移为6mm，而相应于极限抗拔承
4、载力时为25mm(现场土质为含砾粘土)。一般来说，根据以往经验，为了充分发挥桩侧摩阻力，桩顶上拔位移应在1020mm 范围内。,3、工程应用研究,某场地揭露的基岩从上往下依次为强风化泥质粉砂岩(7.6m,岩石天然单轴极限抗压强度为1.3 MPa)、中风化泥质粉砂岩(4.4m,4.8 MPa)、强风化含砾砂岩(3.2m)、中风化粉砂岩(3.0m,7.7 MPa)、强风化粉砂岩(2.6m)、强风化粉砂质泥岩(8.7m)、中风化粉砂质泥岩(8.1m)。,扩大头设计,钻头选型,土层扩底钻头岩石扩底钻头,较硬基岩扩底钻头,本次现场选用的旋挖扩底钻头,嵌岩抗拔桩施工现场,现场双层钢筋笼,油压千斤顶 2、反
5、力梁 3、位移传感器 4、试验桩 抗拔桩静载试验示意图,钢筋计布置与安装,抗拔桩荷载-变形曲线变形-时间(-t)曲线,抗拔桩轴向应变-荷载(e-U)曲线,5、结论：,）嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要由桩侧摩阻力、扩大头抗拔力提供，桩侧摩阻力是逐渐发挥作用且计算整根桩的极限抗拔力时不宜考虑全部的桩侧摩阻力，扩大头抗拔力在整个抗拔力中占了较大的比例。）嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要受桩顶位移控制。极限承载力是桩顶位移达到极限值（即容许上拔量）所对应的承载力，而不是抗拔桩真正所能发挥出来的“最大的”承载力。）嵌岩扩底抗拔桩在发挥承载力过程中桩身混凝土存在开裂现象，抗拔桩身的开裂将对桩体产生较大的危害。为防止桩身开裂，建议在桩体中设置钢绞线（或其他锚固体），将桩体的上拔荷载通过钢绞线传递到桩底，变桩身受拉为桩身受压。,谢谢,
