佛山地區微型樁基礎下壓試驗

屈 勇 張繼強

0 引言

微型樁是指直徑為0.10 m～0.40 m的小直徑鉆孔樁，被廣泛用于基礎托換、擋土結構、邊坡支護等工程［1，2］，近些年來開始在輸電線路桿塔基礎中進行應用［3，4］。微型樁成樁可采用投石注漿法或直接灌注細石混凝土法［5］，佛山地區軟土地基一般含有較厚的砂層，因此微型樁的施工一般采用泥漿護壁成孔然后灌注細石混凝土成樁。為研究微型樁桿塔基礎在佛山地區軟土地基的適用性，在佛山地區選擇了典型的軟土地基進行了微型樁桿塔基礎抗壓試驗。

表1 試驗場地各土層設計參數推薦值

1 工程概況

本次試驗地處佛山220 kV世龍變電站入口處右側，220 kV騰世線下方，其場地土層地質設計參數見表1。

表2 試驗基礎設計參數

本次下壓試驗共計施工試驗單樁4根，試驗2×2群樁2組，試驗3×3群樁1組。微型樁采用灌注細石混凝土成樁，樁身混凝土采用C25細石混凝土。微型樁樁身主筋采用6Φ18通長配筋，箍筋采用Φ6@200，樁身上部3 m箍筋加密2倍，間隔2 m布置一個Φ12加強箍，其余設計參數如表2所示。

設計的3×3群樁抗壓承載力需滿足表3所示設計荷載要求。

2 試驗結果

根據現場試驗的荷載位移曲線，可獲得微型樁基礎的抗壓極限承載力，如表4所示。試驗荷載位移曲線見圖1，圖2。

表3 線路基礎下壓荷載設計值

從表4可以看出，布置傾斜樁的Q4-2群樁與全部直樁的Q4-1群樁抗壓極限承載力相同，從圖2的曲線看，兩組群樁的下壓試驗荷載位移曲線也非常接近，可見斜樁的布置在本次試驗中對抗壓承載力的影響不大。根據DL/T 5219-2005架空送電線路基礎設計技術規定［6］規定轉角塔基礎附加分項系數為1.6。本次試驗設計的3×3群樁抗壓極限承載3 000 kN＞1 668 kN×1.6，能夠滿足線路下壓荷載要求。

表4 基礎抗壓極限承載力

3 抗壓承載力計算方法

對于采用灌注細石混凝土成樁的微型樁抗壓極限承載力標準值可按式(1)進行計算。

其中，Ui為樁周長，m;Li為第i層土的厚度，m;qsi為第i層土的極限側阻力標準值，kPa，如無當地經驗值時，可按DL/T 5219-2005架空送電線路基礎設計技術規定表11.4.6-1取值。

用式(1)得到的計算值與現場試驗值對比見表5。從表5的計算結果可以看出，采用式(1)計算得到的結果與實測結果相近，且有一定的安全余度，可以采用式(1)作為初步設計時單樁抗壓極限承載力標準值的估算公式。

表5 單樁極限抗壓承載力計算值與實測值

表6 抗壓群樁效應系數

群樁抗壓極限承載力標準值可按式(2)進行計算。

其中，Pnu為群樁抗壓極限承載力標準值，kN;n為群樁中的基樁數;Pu為單樁抗壓極限承載力標準值，kN;ηs為群樁效應系數。

表6為通過現場試驗結果計算得到的抗壓效應系數。本次試驗條件下，在進行初步設計時可取抗壓群樁效應系數0.8進行計算。

4 結語

本次試驗結果表明，微型樁基礎具有良好的抗壓承載性能，本次試驗設計的微型樁3×3群樁基礎抗壓承載力能夠滿足線路典型荷載要求，可在佛山地區今后的工程中進一步的推廣應用。本次試驗所得試驗數據及曲線可為國內相關技術人員進行微型樁基礎研究時借鑒使用。

［1］ 楊永浩.微型樁技術試驗及其應用［J］.地基處理，1992，3(4):27-36.

［2］ 龔 健.軟土地基中桿塔微型樁基礎的形狀研究［D］.杭州:浙江大學碩士學位論文，2004.

［3］ 呂凡任，陳仁朋，陳云敏，等.軟土地基上微型樁抗壓和抗拔特性試驗研究［J］.土木工程學報，2005，38(3):99-105.

［4］ 蘇榮臻，鄭衛鋒，魯先龍，等.軟土地區桿塔基礎微型樁抗拔特性試驗研究［J］.電力建設，2008，29(12):23-25.

［5］ 史佩棟.樁基工程手冊［M］.北京:人民交通出版社，2008.

［6］ DL/T 5219-2005，架空送電線路基礎設計技術規定［S］.