支盘桩抗拔性能原位检测试验设计

 

【摘 要】挤扩支盘桩的抗拔承载性能和荷载传递机理的试验研究比较缺乏，且都局限于缩尺模型桩的抗拔试验分析，其试验结果的可靠性不具有普遍指导意义。北京奥运地铁某支线站施工现场进行的我国首次支盘桩原位竖向抗拔静载试验，对支盘桩的抗拔试验全过程进行阐述。通过对试验过程以及试验注意事项的分析，对同类基桩的原位试验检测具有借鉴意义。

【关键词】支盘桩;抗拔;试验设计

 

      随着城市高层建筑的兴起和发展，桩基工程应用越来越广泛。一般桩基工程中，桩基承受上部压荷载的作用，相关的理论及试验研究已有不少文献述及。而对于一些特殊的建筑物，如高耸的电视塔、烟囱以及承受浮托力作用的地下建筑等，基础常采用抗拔桩。目前对于挤扩支盘抗拔桩承载特性试验研究比较少[1]，且原位试验更是少之又少。本文将针对奥运地铁某支线站进行的支盘桩竖向抗拔原位静载试验，对该试验过程以及试验中的注意事项进行分析，为同类基桩的原位试验检测提供依据。

1 场地水文地质条件

1.1 工程概况

      本工程是北京地铁奥运支线第三座车站，车站基坑分地下两层，地下一层采用放坡开挖，地下二层基坑采用钻孔灌注桩围护，内支撑采用钢支撑系统。由于车站站址处地下水位较高，车站结构自重及顶板上覆土不能满足抗浮要求，在结构底板下设置抗拔桩，抗拔桩采用挤扩支盘灌注桩。桩顶位于结构底板以下，标高为 27.80m。本试验将模拟工程桩在基坑中标高为 35.50m 的地下一层打 3 根试验桩（位置见图 1），对试验桩单桩竖向抗拔性能进行原位试验检测。

1.2 地质概述

      本工程场地位于永定河冲积扇的北部边缘。地层自上而下分布如下：

      人工堆积层：人工填土层总厚为 0.70 m～4.00m，层底标高为 40.34m～43.59m。

      第四纪冲洪积层：本大层总厚度为 7.40m～13.00m，层底标高为 30.51m～33.93m。

      粉质黏土层：本大层总厚度为 3.80m～11.90m，层底标高为 22.56m～26.60m。

      卵石层。

1.3 水文条件

      据北京市勘察设计院提供的数据，地下水分三层，分别为潜水、层间水和承压水、层间水和承压水以侧向径流和越流方式补给为主，以侧向径流和人工开采方式排泄。

      第一层地下水为潜水，水位标高为 36.28m～39.39m（水位埋深为 5.00m～8.20m）。

      第二层地下水为层间水，水位标高为 25.46m～34.74m（水位埋深为 9.30m～18.70m）。

      第三层地下水为承压水，水位标高 11.06m～19.69m（水位埋深为 25.00m～33.10m），水头高度为2m～5m。

2 桩基设计及施工方法

2.1试验桩设计简述

      本试验设计 3 根试验桩，4 根锚桩。设计桩长为24.50m，桩径 850mm，桩身混凝土强度 C30，设计要求单桩竖向抗拔承载力特征值 4040kN。桩径、桩身混凝土强度、主配筋规格与工程桩相同。试验桩在基坑开挖的地下一层打桩，地下一层标高比工程桩桩顶标高高出 7.70m，故试验桩施工时混凝土只需灌注到桩长 24.50m 处，上部的 7.70m 的部分不

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