膜結構基礎設計的抗拔樁錨固

抗拔樁是工程中經常采用的錨固基礎之一。其工作機理是通過樁側摩阻力和樁身自重來抵抗外拉力，其中前者是主要的，也是承載力計算的關鍵。模型試驗和現(xiàn)場實測結果表明，在相同條件下，抗拔樁的極限側摩阻力要小于抗壓樁的側摩阻力，其比值一般在0.5~1.0之間。造成這一現(xiàn)象的主要原因在于，樁體泊松比效應（樁體在拉力作用下趨向收縮），土體應力場應力水平的變化（拉力減小了土體應力水平，間接影響了水平有效應力），樁周土體單元主應力軸旋轉，以及因為作用荷載方向與樁基貫入方向相反造成側摩阻力減損等。

在實際工程設計中，一般采用對抗壓樁的側摩阻力乘折減系數(shù)的方法來計算抗拔樁的側摩阻力。無粘性土中的折減系數(shù)小些，粘性土中的折減系數(shù)大一些；樁長徑比越大，折減系數(shù)越大?！督ㄖ痘夹g規(guī)范》（JGJ94-94）用一個抗拔系數(shù)λ表示折減系數(shù)，對粘性土、粉土，λ=0.7~0.8；對砂土，λ=0.5~0.7；當長徑比L/d<20時，λ取小值。此外還應注意，在計算群樁的總抗拔力時應取下面兩者的較小值：（a）單樁抗拔力×群樁根數(shù)；b）將群樁作為整體求得的抗拔力。有關這方面的更詳細內容可參考文獻[8]。以上簡要介紹了四種常用的抗拔基礎形式，在實際設計中應根據各自的工作特點，并綜合考慮場地情況、施工條件以及基受力情況等因素合理選用。從工作機理上來看，錨板是依靠土體自重和土體內部的摩擦阻力來提供抗拔承載力，屬于柔性抗拔結構，位移較大；而錨桿和抗拔樁是利用側摩阻力來提供抗拔承載力，其位移要比錨板小得多。在施工方式上，錨板和重力錨固基礎需要比較大的土方開挖，但其施工質量較易得到保證；而錨桿和抗拔樁的土方開挖量較小，但對施工機械的要求較高。總體上講，當上拔荷載較小時，采用重力錨固和錨板是比較經濟的；當上拔荷載較大時，采用錨桿和抗拔樁則更為合理。