佛山地区微型桩基础下压试验

屈 勇 张继强

0 引言

微型桩是指直径为0.10 m～0.40 m的小直径钻孔桩，被广泛用于基础托换、挡土结构、边坡支护等工程［1，2］，近些年来开始在输电线路杆塔基础中进行应用［3，4］。微型桩成桩可采用投石注浆法或直接灌注细石混凝土法［5］，佛山地区软土地基一般含有较厚的砂层，因此微型桩的施工一般采用泥浆护壁成孔然后灌注细石混凝土成桩。为研究微型桩杆塔基础在佛山地区软土地基的适用性，在佛山地区选择了典型的软土地基进行了微型桩杆塔基础抗压试验。

表1 试验场地各土层设计参数推荐值

1 工程概况

本次试验地处佛山220 kV世龙变电站入口处右侧，220 kV腾世线下方，其场地土层地质设计参数见表1。

表2 试验基础设计参数

本次下压试验共计施工试验单桩4根，试验2×2群桩2组，试验3×3群桩1组。微型桩采用灌注细石混凝土成桩，桩身混凝土采用C25细石混凝土。微型桩桩身主筋采用6Φ18通长配筋，箍筋采用Φ6@200，桩身上部3 m箍筋加密2倍，间隔2 m布置一个Φ12加强箍，其余设计参数如表2所示。

设计的3×3群桩抗压承载力需满足表3所示设计荷载要求。

2 试验结果

根据现场试验的荷载位移曲线，可获得微型桩基础的抗压极限承载力，如表4所示。试验荷载位移曲线见图1，图2。

表3 线路基础下压荷载设计值

从表4可以看出，布置倾斜桩的Q4-2群桩与全部直桩的Q4-1群桩抗压极限承载力相同，从图2的曲线看，两组群桩的下压试验荷载位移曲线也非常接近，可见斜桩的布置在本次试验中对抗压承载力的影响不大。根据DL/T 5219-2005架空送电线路基础设计技术规定［6］规定转角塔基础附加分项系数为1.6。本次试验设计的3×3群桩抗压极限承载3 000 kN＞1 668 kN×1.6，能够满足线路下压荷载要求。

表4 基础抗压极限承载力

3 抗压承载力计算方法

对于采用灌注细石混凝土成桩的微型桩抗压极限承载力标准值可按式(1)进行计算。

其中，Ui为桩周长，m;Li为第i层土的厚度，m;qsi为第i层土的极限侧阻力标准值，kPa，如无当地经验值时，可按DL/T 5219-2005架空送电线路基础设计技术规定表11.4.6-1取值。

用式(1)得到的计算值与现场试验值对比见表5。从表5的计算结果可以看出，采用式(1)计算得到的结果与实测结果相近，且有一定的安全余度，可以采用式(1)作为初步设计时单桩抗压极限承载力标准值的估算公式。

表5 单桩极限抗压承载力计算值与实测值

表6 抗压群桩效应系数

群桩抗压极限承载力标准值可按式(2)进行计算。

其中，Pnu为群桩抗压极限承载力标准值，kN;n为群桩中的基桩数;Pu为单桩抗压极限承载力标准值，kN;ηs为群桩效应系数。

表6为通过现场试验结果计算得到的抗压效应系数。本次试验条件下，在进行初步设计时可取抗压群桩效应系数0.8进行计算。

4 结语

本次试验结果表明，微型桩基础具有良好的抗压承载性能，本次试验设计的微型桩3×3群桩基础抗压承载力能够满足线路典型荷载要求，可在佛山地区今后的工程中进一步的推广应用。本次试验所得试验数据及曲线可为国内相关技术人员进行微型桩基础研究时借鉴使用。

［1］ 杨永浩.微型桩技术试验及其应用［J］.地基处理，1992，3(4):27-36.

［2］ 龚 健.软土地基中杆塔微型桩基础的形状研究［D］.杭州:浙江大学硕士学位论文，2004.

［3］ 吕凡任，陈仁朋，陈云敏，等.软土地基上微型桩抗压和抗拔特性试验研究［J］.土木工程学报，2005，38(3):99-105.

［4］ 苏荣臻，郑卫锋，鲁先龙，等.软土地区杆塔基础微型桩抗拔特性试验研究［J］.电力建设，2008，29(12):23-25.

［5］ 史佩栋.桩基工程手册［M］.北京:人民交通出版社，2008.

［6］ DL/T 5219-2005，架空送电线路基础设计技术规定［S］.