PHC管桩单桩水平静载荷试验研究与分析
phc管桩单桩水平静载荷试验研究与分析
phc管桩单桩水平静载荷试验研究与分析发布时间：2023-02-06T08:21:01.433Z 来源：《工程建设标准化》2022年第9月18期作者：刘建强[导读] phc管桩也就是预应力高强度混凝土管桩，是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压（1.0Mpa左右）、180℃左右的蒸汽养护，来制作而成的一种空心圆筒型混凝土预制构件。
刘建强邮政编码：516081 ，惠州天泰建设工程检测有限责任公司广东惠州摘要：phc管桩也就是预应力高强度混凝土管桩，是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压（1.0Mpa左右）、180℃左右的蒸汽养护，来制作而成的一种空心圆筒型混凝土预制构件。
目前phc管桩的制作标准节长为10米，其直径有大有小，一般是从300毫米到800毫米之间以及其混凝土强度等级都是大于C80的。
phc管桩在加工厂制作完成运至施工现场，通过锤击或静压的方法精确沉入地下作为建（构）筑物的基础。
作为当前一种新型的基桩，因其良好的施工效果获得建筑业内人士的一致认同与推广，其使用数量在每年快速递增，在我国建筑行业中发挥着越来越重要的作用。
本文结合某一建筑工程基桩施工项目，为了研究其使用到的phc管桩的水平承载力形状，对管桩进行水平静载荷试验，通过对试验结果分析，确定该工程地基土水平抗力系数的比例系数m值，并对m值跟建筑桩基技术规范估算的水平承载力特征值进行比较，希望可以为后续工程的设计工作提供有效的数据依据。
关键词：水平静载荷试验；m值；水平承载力特质值0.引言随着科学技术的不断发展与进步，建筑行业机械化程度也得到进一步提高，很多建筑单位在开展建筑工程项目中会使用到大量的机械设备，施工效率和施工质量得到大大提高。
phc管桩就是科学技术发展的一种产物，其应用到建筑桩基工程中，不仅施工现场整洁，不会出现钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，而且制作工艺简单、施工质量高、速度快且造价成本低。
不过phc管桩出现的时间并不是很长，该技术还不够成熟，人们对其在水平荷载作用下的研究工作还不够透彻，以至于phc管桩的最大承载力无法得到充分利用，这一定程度上阻滞了phc管桩技术的进一步发展与完善。
PHC管桩单桩静载荷试验分析
陕西省渭南西车站，为砂浆片石砌筑、一孔２．０ ｍ人 行涵洞，涵长约３８ ｒｌｌ、高约２．５ ｍ，涵上有四条股 道。涵南侧有村庄，北侧为田地。由于盖板涵基础地 基土浸水软化，土体承载力不足，涵体不均匀沉降， 墙体多处开裂，底板大面积下沉，涵体中部已严重下 沉弯曲。线路几何尺寸不稳，几乎每日必须维修线 路，列车慢行通过，严重危及行车安全，急需整治。
关键词压密注浆涵洞地基湿陷性黄土不均匀沉降承栽力
Ｏ前言 压密注浆是用稠浆液通过钻孔挤压土体，在注浆
点处形成球状浆体，对周围土体产生挤密效应，使土 的密实度增大，从而起到加固土体的作用。钻杆自下 而上注浆时形成柱状浆体，注浆压力较大，除对侧面 土体产生挤密作用外，还将产生较大的上抬力，从而 可减轻建筑物的不均匀沉降及纠偏。其加固效果受土 的物理力学性质、地表约束条件、注浆压力和注浆速 率等因素影响…。
１工程概况０
工程是一大型住宅小区，场地平坦开阔，地基土
基本参数划分如表１。基础型式为桩筏基础，桩采用
ＰＨＣ－Ａ４００（９５），设计桩长２２．０ ｍ，有效桩长１７．５
１”
Ｉｎ，单桩竖向承载力特征值尺。不小于１ ０００ ｋＮ，桩数
共４９６根。
表１土层基本参数表
。６．０ 墩 ；ｓ
９Ｏ
荷载Ｑ／ｋＮ
４００ ８００
涵洞为砌体结构，底板面层未进行砂浆抹面处 理，积水下渗地基土承载力不足，涵体发生沉降、变 形，底板多处开裂，加快了积水下渗，周而复始，病 害加剧。 ２．３列车载荷作用
由于涵洞地基承载力不足，列车载荷的往复运 动，加剧了涵体下沉速度，病害范围不断扩大。
３整治方案 黄土的湿陷性与其干密度Ｐ。关系密切，湿陷性
PHC管桩静压法施工相关问题
PHC管桩静压法施工相关问题探讨摘要：本文根据工程实例，对静压phc管桩基础在静载抗压试验中出现的异常沉降现象剖析其产生的主要原因并提出类似工程桩基施工时相应的处理对策，并据此总结了今后设计和施工中应注意的问题。
关键词：phc管桩；异常沉降；原因分析；处理对策随着预应力管桩生产工艺与施工技术的日益成熟，虽然phc管桩具有以下优点：设计选用范围广（有不同管径和多种桩节长度，既适用于多层建筑，也可用于50层以内的高层建筑）；对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强；桩身混凝土强度高决定了单桩承载力较大，且单位承载力造价相对低廉；沉桩工效高工期短；成桩质量可靠和监控检测方便；现场整洁与文明施工。
因其具备以上显著优势，故管桩在沿海地区才得以广泛应用。
但因其毕竟属于隐蔽工程，存在土层地质条件的复杂性及施工机具与工艺的局限性，导致现场成桩质量难以有效控制，在实际应用中出现了一些桩身承载力异常等诸多问题。
本文结合已实施的工程实例，对静压phc管桩在此类软土地基的静抗试验中出现异常沉降的原因进行了分析并提出相应的处置对策，为今后类似工程桩的施工质量控制提供借鉴。
1 工程概况某新校区工程为五层建筑面积14500m2 ，基础采用预应力管桩基础，双桩承台，布桩平面系数为2.6%。
φ400（壁厚90mm）、φ500（壁厚100mm）的设计单桩竖向承载力极限标准值分别为3100kn、4300kn，而设计终压值只为 2500kn、3500kn，约为设计单桩竖向承载力极限标准值的80%。
按照管桩公司提供的数据，设计单桩竖向承载力极限标准值接近桩身容许承载力。
根据地质勘察报告，场地岩土层分布从上到下分别为：2 竖向静载荷试验异常沉降情况首先，按照规范中对工程桩的抽检要求，对照地勘报告，工程桩施工完成并满足规范规定的时间间歇后，随机对两根桩进行竖向载荷试验自检。
该新校区的1#楼桩基础按设计要求的终压力值（φ400管桩终压值为2900kn，φ500管桩为4100kn）进行施工完成隔7天后进行复压抽查发现有些桩桩的承载值达不到设计要求，且出现桩身下沉情况，其中一根φ500桩加载到六级时沉降突然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达500.77mm后压力值才达到设计要求的终压力值为4100kn；另一根径φ400桩，加载到六级时沉降突然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达800.77mm后压力值才上升达到设计要求的终压值为2900kn，沉降量达达到908.91mm。
PHC预制管桩在水平荷载作用下的特性研究
PHC预制管桩在水平荷载作用下的特性研究发布时间：2022-09-16T03:39:17.559Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷第5月第9期作者：于祥群[导读] 近年来，PHC预制管桩已广泛应用于工业生产和工业建筑中。
该桩是一种空心截面预制混凝土预制构件于祥群身份证号：12022519880210****摘要：近年来，PHC预制管桩已广泛应用于工业生产和工业建筑中。
该桩是一种空心截面预制混凝土预制构件，采用先张拉预应力钢筋技术和离心成型施工方法，然后蒸汽养护。
具有单桩承载力高、工程施工简单、工程施工速度快、作业后不均匀沉降小等特点。
通过试验研究，明确提出了静压桩承载力与时间周期的相关曲线；对沉桩原理、沉桩摩阻力和桩承载力估算进行科学研究；完成工程试桩资料的收集和分析，明确提出离散系统计算方法。
关键词：PHC预制管桩；水平荷载；作用；特性1水平荷载作用下单桩的受荷特性1.1相关参数及公式PHC预制管桩通常用于承受区域内更多的纵向荷载。
在桥梁施工中，桩基不仅会受到纵向荷载的影响，还会继续受到水平荷载的影响，其在水平荷载作用下的特性更为关键。
因此，本文首先在具体工程项目中制作并计算了PHC预制管桩的p-y曲线。
1.2桩身p-y曲线分析根据上述主要参数值绘制桩身p-y曲线。
p-y曲线是桩试验期间评估的土壤轴向力和位移之间的相关曲线，可以反映土壤原位应力和应变力之间的相关性。
在相同的桩身横向位移下，桩基埋置越深，其对土壤的作用力越大，土壤对桩的轴向力也越大。
从曲线的变换可以看出，横向位移越大，p-y曲线的线性相关性发生得越快，表明此时，桩体的下侧可能已处于延性连接，其承载力将增加。
2PHC预制管桩技术2.1施工准备PHC预制桩打入前，施工队将直径1米的环形木板放在定位点上，并用石灰圈作为桩位，使PHC预制桩位基本对齐，然后根据4个基准点（以桩位为定位点，交叉挂线，引出4个基准点），准确检查PHC预制桩的偏差。
PHC管桩静载试验说明1
PHC管桩静载试验说明1PHC管桩静载试验说明一、工程概况（1）工程名称：（2）工程地点：（3）基础形式:管桩加筏板基础（4）设计参数楼号2#施工桩长25桩径500地坪承载力2200特征值（KN）静载数量 2二、检测依据（1）《工程桩基平面图》（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）（3）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）(4)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008(5)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）(6) 其他技术资料三、检测项目、检测方法及检测装置（一）、检测项目单桩竖向抗压静载试验，量测试桩桩顶在各级荷载作用下对应的沉降量，确定试桩竖向荷载与沉降、时间的关系，从而确定试桩竖向承载力。
（二）、检测方法：单桩竖向抗压静载试验将最大加载量分成10级，按照规范逐级等量加载（第一级可取分级荷载的2倍）。
（三）、检测装置: 拟采用钢梁堆载反力系统。
堆载所需配重至少为最大加载值的1.25倍。
楼号2#最大加载值（KN）4400配重（T）550四．委托方配合的工作（一）、三通一平准备：路通：测桩现场能驶入机动车，且能靠近工程的基槽；电通：免费提供持续稳定的380V与220V电源，且距离测桩现场不超过20米；场地平整：在靠近试桩桩位的槽边自然地坪上，不能有杂物、堆土，以便安放汽车吊。
（二）、试桩准备1、静载。
桩身强度：桩身强度达到设计要求，且休止时间不少于砂土7天，粉土10天，非饱和粘性土15天，饱和粘性土25天。
试桩桩位：按照设计要求确定。
桩头处理：静载试验前桩头应按设计要求加固或按《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）附录B执行。
桩头加固后养护混凝土强度达到设计强度。
设备占位：以试桩为中心，清理出6米*8米的平整场地。
2、现场协调及技术资料：至少安排一名联系人在测桩期间常驻现场，以便遇到事情及时协调；准备好下列技术资料：《检测方案》《检测委托单》《检测通知单》《抽样方案》《见证人员授权书》现场联系人及见证人联系方式（注：上述资料需到我单位办理委托手续）五、检测工作进度安排委托方做好上述准备工作后，通知业主和监理，各单位及时派员到现场查勘。
静压PHC管桩试桩分析 谢薛松
静压PHC管桩试桩分析谢薛松摘要：结合某立筒仓项目实例，阐述了试桩过程中的各种影响因素，确定了试桩过程的各项内容；分析了持力层为粉细砂情况下管桩沉桩试桩过程，确定终压力及持力层压桩标准，为工程桩打桩提供依据；为同条件工程试桩确定一个比较具体的标准及作为条件相似工地的施工经验参考，具有一定的工程应用价值。
关键词：静压PHC管桩；静压沉桩；试桩；单桩；终压力前言PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。
是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压（1.0Mpa左右）、180 ℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥C80。
它具有单桩承载力高、应用范围广、工期短、沉桩质量可靠工程造价低等优点。
基于它有这么多优点，在很多工程中都运用它。
本文作者通过静压PHC管桩试桩为例，分析了持力层为粉细砂情况下管桩沉桩试桩过程，确定终压力及持力层压桩标准。
1 工程概况某立筒仓项目，地上一层，高度为39米，结构类型为钢筋混凝土筒仓。
现以其中B组立筒仓为例，基础为桩基础，全部采用静压PHC管桩基础。
根据地质勘查报告，选用符合规格的管桩和沉桩方式，本工程基础设计采用PHC- 500- 125-AB预应力管桩并用静压法进行施工，采用焊接法接桩，焊接方法采用CO2气体保护焊工艺，以⑥粉细砂、⑥1粉细砂层作桩端持力层。
试桩设备采用ZYJ800B型桩机。
单桩承载力特征值不小于2000KN，压桩力控制在5000KN左右，总桩数760根，配有十字钢桩尖，管桩正式施工前，为确定终压控制标准等施工所须的技术参数，按照设计及规程要求取不少于总桩数的1%且不少于3根的工程桩进行试沉桩。
B组立筒仓分为三个区块，每个区块试压桩数量为4根，共计12根试桩。
以602为例，试桩过程的主要内容、终压控制标准及结论进行如下分析：2 验证设计采用管桩品种、规格、型号的可行性根据10G409《预应力混凝土管桩》图集及《建筑桩基技术规范》（R=1.25Ra）得：（1）当PC管桩桩外径达到500mm时，桩身轴心受压承载力设计值只能达到2835KN，不能满足承载力特征值，当PC桩外径达到600mm时，PC-600-A/B/AB/C-110桩身轴心受压承载力设计值为3260KN；PC-600-A/B/AB/C-130桩身轴心受压承载力设计值为3695KN；才能满足承载力特征值，但直径太大，造价高；（2）PHC管桩桩外径达到400mm，桩身轴心受压承载力设计值只能达到2288KN，当桩径为500时才能满足要求，故选用PHC- 500- 125-AB。
phc桩单桩静载试验
PHC桩单桩静载试验“高强度预应力管桩”简称PHC是近年来我国引进美国、日本等发达国家的先进技术而研究开发的一种新型预制高强度预应力管桩。
该管桩按照国标GB13476-92《先张法预应力混凝土管桩》设计而制造,其混凝土强度不低于C80级。
具有质量稳定可靠，混凝土强度高、桩身承载力高、施工现场整洁文明等优点,耐锤打性好,贯穿能力强;单桩承载力高,单桩承载力价格便宜；对不同地质条件和不同沉桩工艺适应性强；运输吊装轻便施工速度快和成桩质量监测方便等优点。
因此，近年来在工程建设中日益得到广泛的应用。
目前，高强度预应力管桩的沉桩方式主要有静压法沉桩和锤击法沉桩两种。
下面简单地介绍一下锤击法的施工工艺。
一、施工工艺1、施工前对原地面进行处理，要求场地平整，并能确保打桩机在场地上行走时不发生沉陷，施工时机械不沉降。
2、桩位放样好后，做好护桩工作，防止管桩错位。
3、管桩进场要有合格证书，现场存放采用两点支法，即支点距两端0.21倍桩长处，堆高不超过四层。
管桩采用单点起吊，吊点距桩上端0.3倍桩长处。
起吊、搬运、堆码时防止冲撞以免发生附加弯矩。
管桩运至施工现场后首先用红油漆在桩体上分1m节做好刻度尺，便于施工中控制桩体的贯入度。
最后一米刻度精确至2cm。
4、施打过程中桩与锤之间要设相应的弹性衬垫，桩锤、桩身中心线必须重合，并随时在两个方向观察桩身的垂直度，确保桩身倾斜斜率不超过0.5%，施工当中如实记录每米锤击次数。
5、接桩错位偏差不大于2mm，端板空隙处用楔形钢板垫实焊接层数不得少于两层，焊缝必须饱满，不得有夹渣，厚度必须满足设计要求，接头必须自然冷却，时间不得少于8分钟，不得用水冷却，焊接铁件应做防腐处理。
6、停锤标准：落锤高度控制在1.5m-2m，最后10击贯入度小于2cm时应停锤。
7、截桩处理，采用专业切割机，严禁使用大锤硬砸。
8、打桩过程中防止桩位偏移，如果遇到下列情况，应停止打桩，经分析研究后采取相应措施：1）贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常；2）桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹；3）桩头破碎或桩身开裂；4）附近地面有严重隆起现象；5）打桩架发生偏斜或晃动。
软土地区PHC桩单桩水平承载力的计算分析与试验
软土地区PHC桩单桩水平承载力的计算分析与试验摘要：本文分别采用m值法的幂级数解（即规范公式和表格）和杆件有限元方法对某工程项目的水平受荷PHC桩的内力和位移进行分析计算，并与试桩成果进行了对比。
文章对基于SAP2000通用有限元程序的m值法求解水平受荷桩的内力和变形进行了验证，并对该方法的扩展应用提出了展望。
同时，也指出在沿海软土地区PHC桩的水平承载力相对于其竖向承载力比例很低，在设计中应加以重视。
关键词：PHC桩，软土，单桩水平承载力，水平受荷桩，m值法，土弹簧，桩-土共同作用模型Abstract: This article presents two methods of analyzing deformation and internal forces of laterally loaded single pile. These methods are based on m-method, the first one is analytic solution (equations and tables from design codes), and the other one is applying FEM program. Solutions are also compared with the on-site test results. The Pile-Soil FEM modeling using SAP2000 program based on the m-method is verified and further application is briefly described. The author points out that the capacity of laterally loaded pile is very load in the soft soil site and designer should pay attention to this fact.Key words: PHC Pile, soft soil, lateral bearing capacity, laterally loaded single pile，m-method, soil spring, pile-soil interaction modeling前言桩水平承载力和位移的影响因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的入土深度、桩顶约束条件等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第②层细 砂：灰 白 色、灰 黑 色，饱 和，呈 中 密 状 态，主 要 由 石 英、长 石、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成，层 厚 １．３０～１０．７０ ｍ，一 般 层 厚 ４．９０ ｍ，层 顶 标 高 １２６．５６～１２９．５８ ｍ。
反力梁
105000ｍｍ 105000ｍｍ
反力桩 ｄ=5000ｍｍ
千斤顶 传力杆
水平试验桩 ｄ=5000ｍｍ
204000ｍｍ
图 １ 水 平 载 荷 试 验 平 面 示 意 图
试验按预估 极 限 承 载 力 分 １０ 级 加 载。 当 出 现 下 列 情 况 之 一 时 ，可 终 止 加 载 ：
（１）桩 身 折 断 ； （２）水 平 位 移 超 过 ３０～４０ ｍｍ； （３）水 平 位 移 达 到 设 计 要 求 的 水 平 位 移 允 许 值 。
第 ⑧ 层 中 砂 ：灰 褐 色 、灰 白 色 ，饱 和 ，呈 中 实 至 密 实 状 态 ，主 要 由 石 英 、长 石 、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成 ，层 厚 ０．８０～９．７０ ｍ，一 般 层 厚 ５．１０ ｍ，层 顶 标 高 １０５．０１～１０８．７０ ｍ。
第⑨层中 砂：灰 黑 色、灰 白 色，饱 和，呈 中 实 状 态 ，主 要 由 石 英 、长 石 、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成 ，勘 察 揭 露 的 最 大 厚 度 为 ６．６０ ｍ，土 层 未 揭 穿 。
ＩＳＳＮ １００９－８９８４ ＣＮ ２２－１３２３／Ｎ
长春工程学院学报 （自然科学版）２０１１年 第１２卷 第４期 Ｊ．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄｉ．），２０１１，Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．４
５／４０ １３－１６
ＰＨＣ 管桩单桩水平静载荷试验研究与分析
王 毅１，２
（１．吉林省建筑科学研究设计院；２．吉林省建筑工程质量检测中心，长春 １３００１１）
图５ ＳＰ－２水平载荷试验 Ｈ－ΔＹ０／ΔＨ 曲线 图６ ＳＰ－３水平载荷试验 Ｈ－ｔ－Ｙ０ 曲线
图７ ＳＰ－３水平载荷试验 Ｈ－ΔＹ０／ΔＨ 曲线
从 图 ２～ 图 ７ 中 可 以 看 出 ：
（１）ＳＰ－１ 号 桩 加 载 至 ２４０ｋＮ 时，水 平 位 移
１０．６２ｍｍ；Ｈ －ΔＹ０／ΔＨ 曲 线 出 现 第 一 个 拐 点，即 Ｈｃｒ＝２４０ｋＮ，当 加 载 至 ４５０ｋＮ 时，测 得 最 大 水 平 位移５８．９７ ｍｍ，当 加 载 至 ５５０ｋＮ 时，因 桩 被 推 断
收 稿 日 期 ：２０１１－１１－１７ 作 者 简 介 ：王 毅 （１９６２－ ），男 （汉 ），吉 林 长 春 ，高 级 工 程 师
主要研究岩土工程勘察与检测。
状，可以为今后同类 地 区 水 平 受 荷 桩 的 设 计 与 理 论 研究提供参考依据。
１ 工 程 概 况
１．１ 工 程 概 况 荣怀·镜湖半岛 （水 月 云 天）工 程，位 于 松 原 市
第③层细 砂：灰 褐 色、灰 白 色，饱 和，呈 稍 密 状 态，主 要 由 石 英、长 石、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成，层 厚 ０．６０～５．３０ ｍ，一 般 层 厚 ２．３０ ｍ，层 顶 标 高 １１９．０５～ １２７．４８ ｍ。
第 ④ 层 中 砂 ：灰 黑 色 、灰 白 色 ，饱 和 ，呈 中 实 至 密 实 状 态 ，主 要 由 石 英 、长 石 、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成 ，层 厚 １．７０～７．３０ ｍ，一 般 层 厚 ４．４０ ｍ，层 顶 标 高
第⑥层粗 砂：灰 褐 色、灰 白 色，饱 和，呈 中 密 状 态，主 要 由 石 英、长 石、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成，层 厚 ０．６０～７．３０ ｍ，一 般 层 厚 ３．２０ ｍ，层 顶 标 高 １０９．６９～１２０．９８ ｍ。
第⑦层细 砂：灰 黑 色、灰 白 色，饱 和，呈 稍 密 状 态，主 要 由 石 英、长 石、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成，层 厚 ０．６０～５．１０ ｍ，一 般 层 厚 ２．８０ ｍ，层 顶 标 高 １０８．１９～ １１０．８０ ｍ。
时，因桩被推断而停止试验，则 Ｈｕ＝４００ｋＮ。 （３）ＳＰ－３ 号 桩 加 载 至 ２５０ｋＮ 时，水 平 位 移
８．７５ｍｍ；Ｈ －ΔＹ０／ΔＨ 曲 线 出 现 第 一 个 拐 点，即 Ｈｃｒ＝２５０ｋＮ，当 加 载 至 ４５０ｋＮ 时，测 得 最 大 水 平 位移４８．２１ ｍｍ，当 加 荷 至 ５００ｋＮ 时，因 桩 被 推 断
摘 要：结合 ＰＨＣ 管 桩 水 平 静 载 试 验 结 果，研 究 了 ＰＨＣ 管桩的水平承载性状，确定了单桩水平临界荷
载、水平极限荷载和 地 基 土 水 平 抗 力 系 数 的 比 例 系
数 ｍ，并 分 析 了 ｍ 值 与 水 平 荷 载 和 水 平 位 移 的
关系。
关键词：ＰＨＣ 管桩；水平载荷试验；水平承载力特征
试桩 ＳＰ－１、ＳＰ－２、ＳＰ－３ 的 Ｈ －ｔ－Ｙ０、Ｈ － ΔＹ０／ΔＨ 曲线如图２～图７所示。
图２ ＳＰ－１水平载荷试验 Ｈ－ｔ－Ｙ０ 曲线
王 毅：ＰＨＣ ３ ＳＰ－１水平载荷试验 Ｈ－ΔＹ０／ΔＨ 曲线 图４ ＳＰ－２水平载荷试验 Ｈ－ｔ－Ｙ０ 曲线
拟 建 场 地 上 部 为 黏 性 土 ，下 部 为 砂 土 ，根 据 岩 土 的 物 理 力 学 性 质 分 为 如 下 １０ 层 。
第① 层 素 填 土：主 要 由 灰 黑 色、黑 色 黏 性 土、砂 土 组 成 ，见 有 少 量 建 筑 垃 圾 ，一 般 较 松 散 。 层 厚 变 化 较 大 ，层 厚 １．２０～３．１０ ｍ，一 般 层 厚 ２．００ ｍ。
１４
长 春 工 程 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
２０１１，１２（４）
１１４．７５～１２６．３８ ｍ。 第⑤层细 砂：灰 黑 色、灰 白 色，饱 和，呈 稍 密 状
态，主 要 由 石 英、长 石、云 母 等 矿 物 颗 粒 组 成，层 厚 １．００～５．３０ ｍ，一 般 层 厚 ２．７０ ｍ，层 顶 标 高 １１３．９６～ １２２．９８ ｍ。
而停止试验，则 Ｈｕ＝４５０ｋＮ。 （２）ＳＰ－２号桩未 施 加 竖 向 荷 载，当 加 载 至 １６０
ｋＮ 时，水平位移６．０１ ｍｍ；Ｈ －ΔＹ０／ΔＨ 曲 线 出 现 第一个拐点，即 Ｈｃｒ＝１６０ｋＮ，当加载至３６０ｋＮ 时， 测得最 大 水 平 位 移 ５２．３８ ｍｍ，当 加 荷 至 ４００ｋＮ
试 桩 为 ＰＨＣ５００ＡＢ 型 桩，桩 径 ５００ ｍｍ，桩 长 ９ ｍ。考 虑 到 桩 的 实 际 工 作 状 态 ，在 桩 顶 施 加 ６００ｋＮ 的 竖 向 荷 载 （ＳＰ－１、ＳＰ－２ 号 桩 施 加 ，ＳＰ－３ 号 桩 未 施 加 ），在 桩 顶 与 施 加 竖 向 荷 载 的 千 斤 顶 之 间 设 置 一 滚轴装置，使桩在水 平 荷 载 作 用 下 桩 顶 可 以 自 由 水 平 移 动 。 施 加 水 平 力 时 ，用 ３ 根 桩 提 供 反 力 （详 见 图 １），水 平 力 加 荷 点 位 于 第 ② 层 细 砂 粉 质 黏 土 层 中 ，距 开 挖 后 的 地 面 １．９２ ｍ。
水平承载桩的工作性能是桩与土的相互作用的 问 题 ，即 利 用 桩 周 土 的 抗 力 来 承 担 水 平 荷 载 ，桩 在 水 平荷载作用下发生 变 形，促 使 桩 周 土 发 生 相 应 变 形 而产生 抗 力，这 一 抗 力 阻 止 了 桩 变 形 的 进 一 步 发 展 。 ［２］ 当前，对单 桩 水 平 承 载 力 的 确 定 方 法 主 要 有 水平载荷试验和计 算 分 析 ２ 类，其 中 以 水 平 载 荷 试 验 最 能 反 映 真 实 情 况 ，故 文 献 ［３］推 荐 以 水 平 载 荷 试 验作为确定水平承 载 力 的 基 本 方 法，本 文 通 过 工 程 实例，分析 了 水 平 荷 载 作 用 下 ＰＨＣ 管 桩 的 工 作 性
而停止试验，则 Ｈｕ＝４５０ｋＮ。 依据规范［３］，结 合 图 ２～ 图 ７，可 以 得 出 单 桩 的
场区地下水属于潜水类型，主要 埋 藏 于 第 ①１～ ⑨土层中，初见和 稳 定 水 位 ３．５０～４．５０ ｍ，水 位 标 高为１２７．５６～１２９．３０ｍ，平均水位高程为１２８．５２ｍ。
２ 试 验 方 法
２．１ 试 验 设 备 试验采用１ 台 １ ０００ｋＮ 千斤顶加载，用 ＢＺ 型
超高压油泵供油。荷载大小由安装在油泵油路上的 压力 传 感 器 通 过 “ＲＳ－ＪＹＣ”型 桩 基 静 载 荷 测 试 分 析系统自动 控 制。 水 平 位 移 观 测 采 用 ２ 支 量 程 为 ５０ｍｍ，精度为０．０１ｍｍ 的位移传感器，通过“ＲＳ－ ＪＹＣ”系统对施 加 水 平 力 的 加 荷 点 平 面 处 的 水 平 位 移自动测量。 ２．２ 荷 载 施 加
试验 采 用 单 向 多 循 环 加 载 法 进 行 试 验，并 应 符 合下列规定：
单向多循环加载法的分级荷载应小于预估水平 极限承载 力 或 最 大 试 验 荷 载 的 １／１０。 每 级 荷 载 施 加后，恒 载 ４ ｍｉｎ 后 可 测 读 水 平 位 移，然 后 卸 载 至 零 ，停 ２ ｍｉｎ 测 读 残 余 水 平 位 移 ，至 此 完 成 一 个 加 卸 载 循 环 。 如 此 循 环 ５ 次 ，完 成 一 级 荷 载 的 位 移 观 测 。 试验不得中间停顿。
３ 试 验 成 果 与 分 析
水平载 荷 试 验 主 要 依 据 水 平 力—时 间—位 移 （Ｈ－ｔ－Ｙ０）及 水 平 力—位 移 梯 度 （Ｈ －ΔＹ０／ΔＨ ） 曲线来综合 确 定 水 平 临 界 荷 载 Ｈｃｒ、水 平 极 限 荷 载 Ｈｕ 及地基水平 抗 力 系 数 的 比 例 系 数 ｍ 值，从 而 达 到对桩水平受力的 工 作 性 状 分 析 与 研 究，实 现 对 工 程桩的水平承载力的检验和评价。 ３．１ 水 平 承 载 力 的 分 析 与 确 定