摘要:在豎向受荷樁基礎中也存在地層結構效應;樁側阻與端阻的協同工作其實就是樁側地層與樁端地層的協同工作;分析了兩種典型地層結構情形下豎向受荷樁與地層的共同作用。
關鍵詞:地層結構效應共同作用樁基礎豎向受荷
1 豎向受荷樁中的地層結構效應
地層結構是指地層序列內地層的疊覆、堆積形式或空間組合狀態[1]。提出了「工程地層學」新學科[1～2]和「岩土工程地層結構效應」概念[1]。「岩土工程地層結構效應」是指地層結構對各類岩土工程的受力、變形和穩定性、經濟性有重要影響,同一工程可選在不同的地層結構中,也可對選中的地層結構進行人為的改造(如加筋、注漿等),使之適合或更有利於本工程。
在豎向受荷樁基礎中也存在地層結構效應,如圖1所示。一根樁往往會穿過眾多地層(圖1-(a))。同一工程中,當樁穿過的地層不同(圖1-(b)),則具有不同的地層結構效應。
圖1-(b)中,左邊樁樁端處在持力層中,右邊樁穿過持力層進入軟弱下臥層中,對於這種情況,右邊樁雖長些,其承載力並不一定會比左邊樁的大[3]。這就存在乙個如何選擇持力層和樁長也就是選擇地層結構的問題。對於已選好的地層結構,我們也可通過注漿、加筋等人為改變地層結構(圖1-(c)),以便獲得好的地層結構效應,也就是獲得較高樁基礎承載力和較好的經濟效益。
2 樁側地層與樁端地層的協同工作
樁的承載力由側阻力和端阻力組成,由於樁周岩土和樁端岩土的複雜性,樁側阻力和端阻力之間的關係也是複雜的[4～8]。研究也表明,樁側阻力和端阻力之間存在相互作用[9～10]。樁側阻與端阻的協同工作[10]其實就是樁側地層與樁端地層的協同工作。
樁端地層強度的提高對樁身總側阻力有強化作用,同樣,樁周地層強度的提高對樁端阻力也有一定的強化作用。樁基工程中,如何選擇好的地層結構,如何人為改變地層結構,獲得好的地層結構效應,從而達到樁側地層與樁端地層的協同工作還是乙個有待深入研究的重要課題。
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