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岩土研究院

墙桩(条桩)的设计及其变化

314 2021-03-24 11:42:03

闭合断面的井筒式地下连续墙基础,本文主要介绍各种开敞式断面的地下连续墙基础,也就是所说的墙桩或条桩以及它们的变化(如丁字桩、工字桩等)。


上面所提到的这些地下连续墙桩大都属于弹性桩范畴,只有在一些特殊情况,比如短而粗的条形桩以及断面尺寸较大的丁字桩或工字桩,有可能达到 βl< 1.0,成为刚性基础。为了叙述方便,我们把所有开式断面的地下连续墙基础都叫做地下连续墙桩或条桩。

我们知道,建筑物或结构物的基础按其刚度大小可以分为∶浅的刚性基础—直接基础;深的刚性基础—沉井以及深的弹性基础即桩基础(见图5-30)。近年来

开发应用的大口径现场灌注桩和预制混凝土板桩以及地下连续墙桩等,可以看做是介于深的刚性基础和深的弹性基础之间的基础结构。

墙(条)桩常用于来做为建筑物、桥梁和其他结构物的桩基础或基坑支挡结构。


  • 墙桩的设计

(一)设计概要

我国目前还没有专门的地下连续墙桩的设计规范。当采用地下连续墙桩时,往往采用现有的常用方法进行设计。


对于承受竖向荷载的墙桩来说,可以采用以下方法进行计算和设计:

1)静力计算法。根据桩侧阻力和桩端阻力的试验或经验数据,按照静力学原理,采用适当的土的强度参数,分别对桩侧阻力和桩端阻力进行计算,最后求得桩的承载力。

2)原型试验法。在原型上进行静载试验来确定桩的承载力,是目前最常用和最可靠的方法。在原型上进行动力法测试也可确定桩的承载力,但目前还不能代替静载试验。

3)原位测试法。

包括∶①静力触探试验法(CPT);②标贯试验法(SPT);③旁压试验法(PMT)。


水平承载桩的工作性能是桩一土体系的相互作用问题。桩在水平荷载作用下发生变位,促使桩周土体发生相应的变形而产生被动抗力,这一抗力阻止了桩体变形的进一步发展。随着水平荷载加大,桩体变位加大,使其周围土体失去稳定时,桩—土体系就发生了破坏。


对于承受水平荷载的单桩、其承载力的计算方法有地基反力系数法、弹性理论法、极限平衡法和有限元法等、地基反力系数法是我国目前最常用的计算方法。桩的变位(沉降、水平位移和挠曲)也可参照有关规范进行计算。


上面提到的有限元法在岩土工程中已有较多的应用,但在水平承载桩的分析计算中的应用尚不普及。


日本在计算地连墙桩时,完全采用有限元和电算方法,大大提高了工作效率和工程安全度。他们把墙桩看作是弹性地基上的无限或有限长梁,进行内力计算、其计算模型见图 531。它把墙桩看成是由桩基、沉井和周围弹性体(地基)三部分组成的组合结构。