m法在計算單樁基礎(chǔ)樁頂水平位移中的應(yīng)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(chǔ)樁頂水平位移的應(yīng)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(chǔ)施工回填時，回填土m值越大樁頂水平位移越小的結(jié)論，為其他構(gòu)筑物的單樁基礎(chǔ)抗傾覆設(shè)計及施工回填提供了一定參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：單樁基礎(chǔ)；m法；樁頂水平位移；道路燈桿；回填土 文獻標(biāo)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(yè)在改善城市人居環(huán)境質(zhì)量，加快城市照明建設(shè)步伐等方面做了大量工作。根據(jù)中國市政工程協(xié)會城市照明專業(yè)委員會對1065個城市照明管理單位普查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，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(huán)境質(zhì)量，提高了城市公用服務(wù)管理水平。

2 道路燈桿基礎(chǔ)形式

道路照明燈桿基礎(chǔ)的設(shè)計重點為抵抗風(fēng)荷載形成的傾覆彎矩，基礎(chǔ)形式主要有自重式鋼筋混凝土基礎(chǔ)和單樁基礎(chǔ)兩種形式。因為有施工方便快速、不受季節(jié)性施工影響、能多次重復(fù)利用等多項優(yōu)點，單樁基礎(chǔ)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(chǔ)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(jù)進行基礎(chǔ)的抗傾覆設(shè)計。

3 m法計算單樁基礎(chǔ)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(chǔ)為例。

該工程所在地區(qū)50年基本風(fēng)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(fēng)荷載比較敏感的高聳結(jié)構(gòu)，計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.37kN/m2。單樁基礎(chǔ)樁徑為0.43m，長度2m，采用C30。

3.1 當(dāng)采用m=2000kN/m4的雜填土?xí)r

樁頂處樁的變形系數(shù)=0.552

根據(jù)=1.2，從P.0.8選用Ai、Bi、Ci、Di參數(shù)。

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(dāng)采用m=6500kN/m4的可塑黏性土、粉砂、稍密粉土?xí)r

樁頂處樁的變形系數(shù)=0.699

根據(jù)=1.5，從P.0.8選用Ai、Bi、Ci、Di參數(shù)。

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(dāng)采用m=12000kN/m4的硬塑性粘土、細砂、中砂，中密粉土?xí)r

樁頂處樁的變形系數(shù)=0.790

根據(jù)=1.7，從P.0.8選用Ai、Bi、Ci、Di參數(shù)。

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(dāng)樁頂水平位移小于6mm時，認為單樁基礎(chǔ)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(dāng)荷載、單樁基礎(chǔ)等參數(shù)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(dāng)單樁基礎(chǔ)的樁頂水平位移在規(guī)范限值范圍內(nèi)時，可認為該基礎(chǔ)安全抵抗傾覆彎矩。

5 結(jié)語

通過以上計算分析及比較，可以看出，道路燈桿單樁基礎(chǔ)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(chǔ)抗傾覆計算的依據(jù)；以道路燈桿基礎(chǔ)為點，以點擴線，以此類推，高聳式構(gòu)筑物如使用越來越多的大型廣告牌單樁基礎(chǔ)抗傾覆計算同樣可以采用該方法實現(xiàn)；該類單樁基礎(chǔ)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(nèi)力值，從而指導(dǎo)樁強度配筋，在此不再介紹。

參考文獻

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[2] 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 50007-2011）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

（責(zé)任編輯：小 燕）