HUME与TUPI堆棚桩基水平承载力计算分析

任和

HUME与TUPI堆棚桩基水平承载力计算分析

Analysis of Calculation For Horizontal Bearing Capability on Pile Foundation

任和

目前，中国规范对于单桩水平承载力的确定，首选是根据单桩水平静载试验确定，在没有静载试验资料时可按相关规范的水平承载力计算方法确定。本文通过分析这两种确定桩基水平承载力方法在两个实际工程中的应用，从中得出一些结论供相关的桩基水平承载力验算作参考。

桩基；水平承载力；地基反力法；水平静载试验

1 引言

桩基作为土木工程中的一种重要的深基础形式，由于其安全可靠性，随着民用与工业建筑的快速发展，桩基的应用越来越广泛[1]。对某些以水平推力为主的建筑或构筑物桩基，必须考虑桩在水平荷载作用下的承载力性能。桩基水平承载力受力特性研究目前有理论研究和试验研究。理论研究方法主要有弹性理论法[2-3]、地基反力法[4]、p-y曲线法[5]、数值分析法[6]；试验研究包括室内模型试验和现场试验。地基反力法又分为常数法、c法、K法和m法，规?范[4]采用的地基反力法是m法。

本文通过对巴拉圭TUPI水泥厂131-原料堆棚与马来西亚HUME水泥厂212-辅料预均化库网壳桩基的计算对比分析，针对实际工程提出几点建议。

表1 设计参数

表2 桩基参数

表3 X0=10mm对应的桩理论计算结果，kN

2 设计技术条件及桩基形式

巴拉圭TUPI项目是一条完整的1000t/d熟料的新型干法水泥生产线，由Sinoma总部实施的EP项目;马来西亚HUME项目是一条完整的5000t/d熟料的新型干法水泥生产线，由Sinoma天津公司总承包。TU⁃PI-131原料堆棚和HUME-212辅料预均化库均采用柱面双层网壳结构，设计参数见表1，桩基参数见表2。屋顶活荷载主要为施工荷载，不与风荷载同时组合，两个工程竖向承载力满足设计要求。

3 桩基承载力理论计算

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.7.2条公式Rha=0.75，对于钢筋混凝土预制桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%的灌注桩，可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm所对应的荷载为单桩水平承载力特征值Rha和基桩水平承载力特征值Rh=（ηiηr+ηl）Rha，计算结果列于表3。

表4 TUPI-131桩水平力现场实验结果（X0=10mm），kN

图1 TUPI-131网架堆棚剖面图

表5TUPI-131计算结果对比，kN

4 试验的原因

由表3可知，TUPI-131车间理论计算的水平承载力不满足要求，业主与Sinoma谈合同时承台及桩基已完成施工，并且不愿加固，Sinoma根据合同要求业主进行单桩水平力静载试验。

TUPI-131原料堆棚东西向布置，南侧为临时道路，回填砂土经汽车多次碾压已较密实。北侧回填成斜面，无护坡，经雨水冲刷有漏砂现象。Sinoma建议在堆场北侧用工程桩实验更符合现场实际情况，业主实际选用南侧钢仓桩做试验。由于试桩位置和道路远近不同，试桩结果差距较大，试桩结果汇于表4。由表4可见，极差超过平均值30%，按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003第4.4.3条要求，Rha=0.75×64=48kN，仍不满足网架传力要求。

同时，根据TUPI-131网架工程现场的实际用钢量和《水泥工厂设计规范》GB50295-2008第8.7.2规定，将活荷载1.0kPa修改为0.5kPa，重新计算网架结构传给承台的水平力标准值，见表5。

5 结语

通过对巴拉圭TUPI水泥厂131-原料堆棚与马来西亚HUME水泥厂212-辅料预均化库网壳桩基的计算对比分析，针对实际工程提出几点建议：应尽量根据网架的实际用钢量和满足规范要求的活荷载提供网架支座反力，避免人为加大反力；承台底及侧面土体应尽可能夯实，增加摩擦阻力；网架加工及安装精确，确保与计算一致，避免因现场安装误差增加支座承担的附加水平力。

[1]《桩基工程手册》编写委员会.桩基工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社，1995.

[2]POULOS H G，DAVIS E H.Pile foundation analysis and design[M].Florida:Krieger Pub⁃lishing，1991:193-205.

[3]POULOS H G.Behavior of laterally loaded piles:Ⅰ-single piles[J].J SMF Div，ASCE，1971，97(5):711-731.

[4]JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范[S].

[5]田平，王惠初.黏土中横向周期性荷载的p—y曲线统一法[J].河海大学学报，1993，21 (1):9-14.

[6]YANG Zhao-hui，BORIS J.Numerical anal⁃ysis of pile behavior under lateral loads in lay⁃ered elastic.plastic soils[J].Journal of Numeri⁃cal Analysis Method of Geomechanics，2002(2): 1-31.■

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2014-02-17；编辑：赵莲