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96 低 温 建 筑 技 术 2010年第 9期(总第 147期) 大面积堆载下桩基安全的有限元分析 奚晓明 (深圳华纳 国际建筑设计有限公司浙江分公司。 杭州 310004) 【摘 要】 利用有限元方法，对大面积堆载下桩基受力性能进行分析计算。计算结果表明，在大面积堆载作 用下，邻近堆载的桩基上会产生较大的变形和内力。因此在桩基周围应尽量避免较大的堆载，若堆载不可避免， 则对桩基的安全性要做好评估，避免事故发生。 【关键词】 大面积堆载；桩基；有限元 【中图分类号】 TU473．12 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2010)09—0096—02 1 工程概况 软土地区某小区建设，桩基础采用预应力混凝土 大面积堆载对桩基 的影响是一个复杂的桩土共 管桩，直径600mm，壁厚 110mm，桩长为40m。场地地 同作用的课题，主要表现在下述2个方面 ：①地面堆载 层属第四系全新统冲湖积层，主要由填土、淤泥质粉质 引起地基土侧向变形而挤压桩基，使桩挠曲、水平移 粘土及粉质粘土。各层地层土性 自上而下分述如下： 动，甚至断裂；②地面堆载引起桩周地基土的固结沉降 层①为填土，青灰 ～灰白色 ，饱和，松散 ，呈粉土、粉砂 变形，土将相对桩向下移动，在桩身产生向下的摩擦力 状，厚度约5m；层②为淤泥质粉质粘土，灰色，饱和，流 一 负摩擦力，其结果是增加桩的轴向荷载并产生附加 塑，厚度约24m；层③为粉质粘土，褐黄色，深灰色，中 沉降，往往造成不均匀沉 降，这对上部结构不利。 密 ～密实，很湿，可塑，厚度约为20m。土层参数如 M．F．Bransby(1996)、黄伟达 (2007)…、陈福全 表 1所示。 (2005) 对堆载下的临近桩基进行了有限元数值模 由于邻近施工原因，在场地周围有大面积堆载，堆 拟。A．T．C．Goh(2003)、郑刚(2007) 就基坑开挖 载区距离桩基最近为4m，堆载高度最高为6m。 对临近桩基的影响进行了数值分析。 3 有限元模型 文中以某工程大面积堆载下的桩基为背景，利用 根据设计资料和勘测数据，桩周土范围取 10倍桩 有限元方法 ，对桩基在大面积堆载下的受力性状进行 径，以减少边界的影响。按土质相近划分土层为填土、 计算 ，分析了桩和土之间的相互作用，并计算和讨论桩 淤泥质粉质粘土和粉质粘土3层。土体模型深度为 身的应力和弯矩，对堆载下桩基的安全性进行了评价。 50m，长度取 60m，堆载区长度26m，离桩距离为4m。 2 工程概况 桩长取 36m，桩径 0．6m。考虑到桩的对称性 ，取一排 的总体趋势与实际是相吻合的。另外从每次的预测值 势 ，从而合理的安排施工工序进而为安全生产提供决 来看，误差率都比较低 ，预测的结果较好，达到 1级精 策支持服务。 度标准，其中的部分差值主要是由于灰色预测对于误 参考文献 差的因素考虑的比较少 ，由数据内在的规律建立模型 导致的。从整体上看，运用灰色GM(1，1)模型对该建 [1] 崔国宏，徐礼花 ．土木工程建筑物变形分析与预报技术研究 筑物 1号点沉降量的变化过程进行模拟和预测是可行 [J]．地理信息空间，2004，(3)：10一l2． [2] 邓聚龙 ．灰色理论基础 [M]．武汉：华中科技大学出版社， 的。由表4基于过去5次沉降数据的预测