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大直径扩底嵌岩桩抗拔承载性状试验和分析 　　摘 要：为了了解大直径扩底嵌岩桩在高层建筑中的抗拔承载力及影响因素，以深圳某高度为660 m的超高层工程为背景，采用自平衡法对3根大直径扩底嵌岩抗拔桩进行加载试验。在试桩试验的基础上，建立了扩底抗拔嵌岩桩数值模型，并进行了三维有限差分数值计算及参数化分析 ，数值计算结果与试桩试验结果吻合较好，表明建立的模型可以较好的模拟大直径扩底嵌岩桩的抗拔工作特性。同时讨论并分析了大直径扩底嵌岩抗拔桩的桩身轴力、桩身等直径段和扩底处侧摩阻力的分布特征，研究了扩大头周围岩体弹性模量、扩径比和扩底高度对抗拔承载力的影响。结果表明，扩径比的增大对大直径嵌岩桩的抗拔承载力影响较大，扩大头周围岩体弹性模量和扩底高度的影响相对较小。 　　关键词：扩底桩；嵌岩桩；抗拔承载力；自平衡法；数值分析 　　中图分类号：TU473.1 文献标志码：A 文章编号：1672-1098（2015）02-0001-05 　　（School of Mechanics and Civil Engineering， China University of Mining and Technology， Beijing 100083， China） 　　Abstract：For the purpose of studying the uplift bearing capacity of large diameter drilled shaft with belled shaft， 3 piles of self-balance loading tests was carried out. A series of 3D numerical analyses were preformed based on the tests. The uplift load versus displacement curves are in a good agreement with self-balance loading tests. The pile shaft force， side friction of straight shaft and the bell at the bottom and elastic-plastic deformation were discussed. Moreover， it is shown that increase of expansion ratio of diameter will increase uplift capacity accordingly. The elastic modulus of rock around pile and enlarged base was not account as a factor of rock socketed pile uplift capacity. 　　Key words：belled shaft； rock socketed pile； uplift bearing capacity； self-balance loading test； numerical analysis 　　随着抗拔桩在高层建筑、地下广场、高耸的塔式建筑如电视塔、通讯塔等工程中的广泛运用，国内外的许多学者都进行了深入的研究[1-7]。现有抗拔桩的承载机理的研究多为抗拔桩埋置在粉土、砂土等条件下，且埋置在地表或者是地下较浅的位置。对于埋置在岩石中的大直径的扩底嵌岩抗拔桩的工程资料和承载机理的研究还相对较少。文献[8]以剪滞模型为基础，对等直径嵌岩桩承载力进行了分析，并指出当抗拔荷载大于弹性荷载时，桩侧阻力将分为两段，荷载-位移曲线呈非线性变化规律。文献[9]依据某核电厂2根嵌岩灌注桩竖向抗拔静载试验结果表明，嵌岩段的抗拔阻力占基桩承载力的比例较大，其嵌岩段抗拔阻力远高于桩侧土层阻力。文献[10]通过室内模型试验指出，桩岩强度比越大，桩岩界面剪应力分布越均匀，侧阻的发挥受到抑制。文献[11]根据三组嵌岩抗拔桩的抗拔承载力模型试验后认为，在设计施工中，应周密考虑扩大头设置的深度，以便取得最佳效果。文献[12]通过5根大直径灌注桩的现场抗拔静载试验和应力测试，认为抗拔桩的曲线形状和持力层岩石风化程度和桩的嵌岩深度有关。 　　深圳某超高层工程主体塔楼高度660 m，桩基工程中包括113根直径14～20 m不等的嵌岩抗拔桩，扩底桩径25～35 m，桩长93～241 m，埋置深度在307 m左右，所有抗拔桩桩身均埋置在岩层中。本文针对该工程3根大直径扩底嵌岩桩的自平衡试验及数值计算，分析了桩径和桩长对大直径嵌岩桩的拔桩承载性状、桩身轴力及桩侧摩阻力的影响，并通过变化计算参数，