姜 娟

0 引言

地下空间的开发与利用已成为21世纪城市立体空间开发的主旋律之一。许多大城市已将地下空间的开发与利用纳入了城市整体规划,在诸如地下车库、地下商业街、地下广场、地下道路交通等地下工程的建设中,由于结构自重较轻,致使基础抗拔问题更加突出,通过扩底实现变截面桩型的改进来达到显著提高单桩抗拔承载力是较合适的选择。

1 扩底抗拔桩的破坏形态分析

等截面桩的破坏形态大致可分为四大基本类型:1)沿桩土侧壁界面剪切破坏;2)与桩长等高的倒圆锥台土体剪切破坏;3)复合剪切面破坏形式:即桩的下部沿桩土侧壁界面剪破,而上部的局部深度内土体中形成斜向裂面,其上部倒锥土体与桩体粘结在一起,与桩体同时向上变形;4)钢筋被拉断。

扩底桩总的极限抗拔力所对应的上拔位移很大,其位移的大小随土层性质、扩大头埋深及桩型(长细比、扩大头形状)等变化。

扩大头的上移使地基土内产生各种形状的剪切破坏面,这种基础的破坏形态较为复杂,与基础埋深、扩大头形状、土层性质密切相关。基本的破坏形式见图1。当桩基础埋深不是很大时,虽然桩侧面滑移出现得较早,但当扩大头上移导致地基土剪切破坏后,原来的圆柱形剪切面不一定能保持原有的形状,尤其靠近扩大头附近变得复杂,也可简化成图2中的破坏形式。中部的圆柱状剪切面大致等于扩大头直径,可称为圆柱形冲剪式剪切面,最后可能在地面附近出现倒锥形剪切面,其后的变形发展过程与等截面桩相似。……