桩-土界面软化和基坑开挖对抗拔桩影响分析

摘要

承担上浮荷载的抗拔桩广泛应用于沿海地区建筑，其承载性能受桩-土界面软化和基坑开挖等因素影响，合理确定抗拔桩的承载性能对工程建设至关重要.将桩-土相对位移分为桩-土界面错动位移和桩周土竖向位移两部分.在错动区引入黏聚区域本构模型表征界面软化行为.桩周土竖向位移由回弹位移和基于Randolph剪切位移法计算的土体剪切位移构成.基于桩身荷载传递和位移连续的原理，采用位移协调法结合边界条件进行迭代求解，得到桩身轴力分布、桩侧摩阻力及荷载-位移曲线.通过算例分析与抗拔桩原位试验验证，结果表明：基坑开挖回弹效应所产生的位移场导致基桩被动上拔，部分桩侧摩阻力提前达到峰值强度后发生软化，进而降低开挖后桩的承载性能；开挖深度、有效桩长及土体性质均对承载性能存在影响，且开挖深度越深影响越显著，有效桩长越长则越能削弱基坑开挖的不利作用.原位试验结果表明：基坑开挖后基桩达到设计承载力时的上拔位移较开挖前显著增大.本方法预测得到抗拔桩在基坑开挖后的承载性能与实测结果误差较小，可以为工程设计提供参考.

关键词

土-结构相互作用 / 基坑开挖 / 抗拔单桩 / 承载力 / 桩侧摩阻力