锚锭板室内试验：确定土壤极限抗力与侧向受荷桩性状

Das等(1985)进行了四个不同尺寸的室内黏土中锚锭板模型试验。黏土的平均不排水剪强度为16 kPa,湿容重γs=19.17 kN/m3。锚锭板的尺寸分别为50.8(h)mm×50.8(b)mm,50.8 mm×101.68 mm,50.8 mm×152.4 mm,50.8 mm×254 mm,即锚锭板的宽高比b/h分别为1,2,3和5。

图3-14　锚锭板极限拉力强度 实测与拟合曲线

图3-14绘制了归一化拉拔极限压力Pu/Sub h与Ha/h数据点。采用式(3-21)拟合上述试验结果,也绘于图3-14中,相应的拟合参数如表3-10。假设地表处的土体不排水强度Su0=16 kPa,则Su0/γsh≈16。比较表3-10中的拟合参数和考虑γs时土体锚锭板极限抗力下限解的拟合参数(表3-9),可以发现,除了h/b=1外,Aq和n值介于表3-9中ρh/Su0=0.1和0.2对应的值之间。因此,对于正常固结黏土,ρh/Su0值可能介于0.1～0.2之间。(www.xing528.com)

综合表3-8和表3-9可见,当ρh/Su0=0.1～0.2时,n=0.64～0.9,Aq=2～4,β0=0.15～0.3,Ng0=0.6～0.8。因此,对于正常固结黏土,可初步选取n,Aq和β0值分别为0.7,3和0.2。这与上述通过锚锭板极限拉拔强度上下限解的分析结果是一致的。

表3-10　黏土中锚锭板试验拉拔强度拟合参数

同样地,将式(3-21)中的Ha视为深度x,对于桩径为d的侧向受荷桩(取“单元”锚锭板参考高度href=1),通过比较式(3-3)可初步选取土体的极限抗力参数：n=0.7,α0=β0=0.2,Ng=3d0.7。其中,n=0.7与Matlock和R-C LFP的n值(表3-6)比较一致。考虑到沿深度方向上连续“单元”锚锭板之间的相互影响,实际Ng值可能比3d0.7小。与前面的讨论相似,由于施工扰动、表层裂隙黏土以及自由水的冲刷效应等,实际α0值也可能比0.2低。真实的α0和Ng值需考虑特定的土体、桩基尺寸与施工方法、地下水埋藏深度等相关条件。