m法在計算單樁基礎樁頂水平位移中的應用

郝曉敏

摘要：文章以道路燈桿為例，介紹了m法在計算單樁基礎樁頂水平位移的應用，并且通過采取不同m值土回填的比較，得出道路燈桿單樁基礎施工回填時，回填土m值越大樁頂水平位移越小的結論，為其他構筑物的單樁基礎抗傾覆設計及施工回填提供了一定參考依據。

關鍵詞：單樁基礎；m法；樁頂水平位移；道路燈桿；回填土 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU473 文章編號：1009-2374（2017）04-0122-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.062

1 概述

“十二五”期間城市照明行業在改善城市人居環境質量，加快城市照明建設步伐等方面做了大量工作。根據中國市政工程協會城市照明專業委員會對1065個城市照明管理單位普查統計數據，城市道路照明主干道亮燈率在98%以上，次干道、支路亮燈率在96%以上，裝燈普及率已達95%以上，切實改善了城市人居環境質量，提高了城市公用服務管理水平。

2 道路燈桿基礎形式

道路照明燈桿基礎的設計重點為抵抗風荷載形成的傾覆彎矩，基礎形式主要有自重式鋼筋混凝土基礎和單樁基礎兩種形式。因為有施工方便快速、不受季節性施工影響、能多次重復利用等多項優點，單樁基礎在實際工程中使用越來越多。本文重點介紹m法如何計算單樁基礎樁頂水平位移及不同m值土回填對樁頂水平位移的影響，并以此為依據進行基礎的抗傾覆設計。

3 m法計算單樁基礎樁頂水平位移

以某工程8m高度單懸臂燈桿采用的單樁基礎為例。

該工程所在地區50年基本風壓為0.4kN/m2，燈頭及懸臂段面積和為0.5m2，燈桿立柱直徑平均為0.1m。燈桿屬于對風荷載比較敏感的高聳結構，計算風荷載標準值為1.37kN/m2。單樁基礎樁徑為0.43m，長度2m，采用C30。

3.1 當采用m=2000kN/m4的雜填土時

樁頂處樁的變形系數=0.552

根據=1.2，從P.0.8選用Ai、Bi、Ci、Di參數。

得出單位水平力=1N作用時，在地面處水平位移 m

單位彎矩力=1N·m作用時，在地面處水平位移 m

地面處樁頂水平位移=0.0146m

3.2 當采用m=6500kN/m4的可塑黏性土、粉砂、稍密粉土時

樁頂處樁的變形系數=0.699

根據=1.5，從P.0.8選用Ai、Bi、Ci、Di參數。

得出單位水平力=1N作用時，在地面處水平位移 m

單位彎矩力=1N·m作用時，在地面處水平位移 m

地面處樁頂水平位移=0.0047m

3.3 當采用m=12000kN/m4的硬塑性粘土、細砂、中砂，中密粉土時

樁頂處樁的變形系數=0.790

根據=1.7，從P.0.8選用Ai、Bi、Ci、Di參數。

得出單位水平力=1N作用時，在地面處水平位移 m

單位彎矩力=1N·m作用時，在地面處水平位移 m

地面處樁頂水平位移 =0.0026m

當樁頂水平位移小于6mm時，認為單樁基礎不會傾覆。

4 m法取值不同對樁頂水平位移的影響

由以上工程實例可見，當荷載、單樁基礎等參數一致時，回填不同的m值的回填土，計算出的樁頂水平位移不一致，且m值越高，樁頂水平位移越小。當單樁基礎的樁頂水平位移在規范限值范圍內時，可認為該基礎安全抵抗傾覆彎矩。

5 結語

通過以上計算分析及比較，可以看出，道路燈桿單樁基礎可以采用m法計算地面處樁頂水平位移，并且作為單樁基礎抗傾覆計算的依據；以道路燈桿基礎為點，以點擴線，以此類推，高聳式構筑物如使用越來越多的大型廣告牌單樁基礎抗傾覆計算同樣可以采用該方法實現；該類單樁基礎施工時，要采用m值較高的回填土進行回填。

m法同樣可以計算樁不同深度處的內力值，從而指導樁強度配筋，在此不再介紹。

參考文獻

[1] 公路橋涵地基與基礎設計規范（JTG D63-2007）[S].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTG D62-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 建筑地基基礎設計規范（GB 50007-2011）[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

（責任編輯：小 燕）