本实用新型专利技术涉及土木工程技术领域，尤其是涉及一种挤排土变径桩。该挤排土变径桩包括：主体桩身；所述主体桩身自上而下分为第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身；所述第一段桩身与第二段桩身之间通过第一倒圆台连接；所述第二段桩身和第三段桩身之间通过第二倒圆台连接；本实用新型专利技术挤排土变径桩单桩竖向抗压极限承载力标准值应通过单桩竖向静载荷试验确定，并通过具体公式实现量化，为合理选型、优化设计、节约资源，强化施工质量控制与管理提供有效保障。效保障。效保障。
【技术实现步骤摘要】
一种挤排土变径桩
[0001]本技术涉及土木工程
，尤其是涉及一种挤排土变径桩。
技术介绍
[0002]在改革开放的浪潮中，建筑业有了飞速发展，建筑工程对地基基础的设计、施工要求越来越高，复合地基中的砼桩和桩基础中的钢筋砼桩在高层建筑、桥梁、港口、铁路、公路、机场、水利水电设施等工程中得到广泛应用。为了使砼桩和钢筋砼桩满足抗弯、抗剪切，提高承载力和抗震等设计要求，人们不断对砼桩和钢筋砼桩的形状进行改进，以期进一步满足设计要求，节约原材料用量，提高工程质量及缩短施工进度。以现有设备与工艺建造的传统桩型，其纵横切面通常是不随桩长而变化的圆柱形或方柱形桩，其承载力主要由桩侧的摩阻力及桩端的端阻力组成。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种挤排土变径桩，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]本技术提供一种挤排土变径桩，其包括：主体桩身；所述主体桩身自上而下分为第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身；所述第一段桩身与第二段桩身之间通过第一倒圆台连接；所述第二段桩身和第三段桩身之间通过第二倒圆台连接；
[0007]所述主体桩身的单桩竖向抗压承载力特征值R
a
满足如下关系式：
[0008][0009]式中，K为安全系数，取2.0；
[0010]Q
uk
为单桩竖向抗压极限承载力标准值；
[0011]Q
uk
＝Q
sk
+Q
pk
+Q
Bk1
+Q
Bk2
；
[0012]式中，Q
sk
为单桩总极限侧摩阻力标准值；
[0013]Q
pk
为单桩极限端阻力标准值；
[0014]Q
Bk1
为第一倒圆台极限端阻力标准值；
[0015]Q
Bk2
为第二倒圆台极限端阻力标准值；
[0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022]式中，q
sik
为桩身穿过的第i层土的极限侧阻力标准值；
[0023]q
Pik
为桩端和倒圆台处地基土极限端阻力标准值；
[0024]u
j
为第j段桩身截面周长；
[0025]l
i
为桩长范围内第i层土的厚度；
[0026]z1为自设计地面起算的第一倒圆台中部深度；
[0027]为第一倒圆台中部到设计地面间土的加权平均重度；
[0028]c1为第一倒圆台持力土层黏聚力；
[0029]为第一倒圆台持力土层内摩擦角；
[0030]N
c1
为第一倒圆台持力土层黏聚力的承载力系数；
[0031]N
q1
为第一倒圆台上覆土重的承载力系数；
[0032]α
i
为第i层土极限侧阻力标准值的增强系数；
[0033]α
p1
为第一倒圆台的极限端阻力标准值的增强系数；
[0034]α
p2
为第二倒圆台的极限端阻力标准值的增强系数；
[0035]α
p3
为桩端的极限端阻力标准值的增强系数；
[0036]Q
sk1
为直径D1段桩身极限总摩阻力标准值；
[0037]Q
sk2
为直径D2段桩身极限总摩阻力标准值；
[0038]Q
sk3
为直径D3段桩身极限总摩阻力标准值。
[0039]作为一种进一步的技术方案，所述第一倒圆台和第二倒圆台的倒圆台角α满足如下关系式：
[0040]30
°
≤α≤45
°
；
[0041]所述第二倒圆台的设置位置满足如下关系式：
[0042]h2+l2+h1+l1≤(l3+h2+l2+h1+l1)/2；
[0043]式中，l1为第一段桩身的长度；l2为第二段桩身的长度；l3为第三段桩身的长度，h1为第一倒圆台的高度，h2为第二倒圆台的高度；
[0044]所述第一倒圆台的设置起始位置满足如下关系式：
[0045]800mm≤l1≤4D1；
[0046]式中，l1为第一段桩身的长度；D1为第一段桩身的直径。
[0047]作为一种进一步的技术方案，该挤排土变径桩包括：
[0048]所述第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身的直径D满足如下关系式：
[0049]D1＞D2＞D3；
[0050]式中，D1为第一段桩身的直径；D2为第二段桩身的直径；D3为第三段桩身的直径。
[0051]作为一种进一步的技术方案，该挤排土变径桩包括：
[0052]所述第三段桩身的直径D3满足如下关系式：
[0053]300mm≤D3≤600mm。
[0054]作为一种进一步的技术方案，该挤排土变径桩包括：
[0055]相邻段桩身的直径之差满足如下关系式：
[0056]D1－D2≤300mm；
[0057]D2－D3≤300mm。
[0058]作为一种进一步的技术方案，该挤排土变径桩包括：
[0059]所述第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身的长度l满足如下公式：
[0060]l1＜l2＜l3；
[0061]式中，l1为第一段桩身的长度；l2为第二段桩身的长度；l3为第三段桩身的长度。
[0062]作为一种进一步的技术方案，该挤排土变径桩包括：
[0063]所述第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身的长度l满足如下公式：
[0064]l2＜l1＜l3[0065]式中，l1为第一段桩身的长度；l2为第二段桩身的长度；l3为第三段桩身的长度。
[0066]作为一种进一步的技术方案，该挤排土变径桩包括：
[0067]所述第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身的长度l满足如下公式：
[0068]l2＝l1＜l3[0069]式中，l1为第一段桩身的长度；l2为第二段桩身的长度；l3为第三段桩身的长度。
[0070]采用上述技术方案，本技术具有如下有益效果：
[0071]本技术提供的一种挤排土变径桩，其承载力不但包括传统桩体的桩侧摩阻力及桩端端承力，而且倒圆台斜面可把部分垂直竖向向下的力分解为锥面的切向力和法向力，产生楔子效应，桩周土形成被动受压应力状态和挤扩状态，增加了桩周摩阻力，提高了单桩的承载力，可降低沉降量。而且这种桩的荷载传递模式不同于等直径的桩，由于在上部两个倒圆台处的端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种挤排土变径桩，其特征在于，包括：主体桩身；所述主体桩身自上而下分为第一段桩身、第二段桩身和第三段桩身；所述第一段桩身与第二段桩身之间通过第一倒圆台连接；所述第二段桩身和第三段桩身之间通过第二倒圆台连接；所述主体桩身的单桩竖向抗压承载力特征值R
a
满足如下关系式：式中，K为安全系数，取2.0；Q
uk
为单桩竖向抗压极限承载力标准值；Q
uk
＝Q
sk
+Q
pk
+Q
Bk1
+Q
Bk2
；式中，Q
sk
为单桩总极限侧摩阻力标准值；Q
pk
为单桩极限端阻力标准值；Q
Bk1
为第一倒圆台极限端阻力标准值；Q
Bk2
为第二倒圆台极限端阻力标准值；为第二倒圆台极限端阻力标准值；为第二倒圆台极限端阻力标准值；为第二倒圆台极限端阻力标准值；为第二倒圆台极限端阻力标准值；为第二倒圆台极限端阻力标准值；式中，q
sik
为桩身穿过的第i层土的极限侧阻力标准值；q
Pik
为桩端和倒圆台处地基土极限端阻力标准值；u
j
为第j段桩身截面周长；l
i
为桩长范围内第i层土的厚度；z1为自设计地面起算的第一倒圆台中部深度；为第一倒圆台中部到设计地面间土的加权平均重度；c1为第一倒圆台持力土层黏聚力；为第一倒圆台持力土层内摩擦角；N
c1
为第一倒圆台持力土层黏聚力的承载力系数；N
q1
为第一倒圆台上覆土重的承载力系数；α
i
为第i层土极限侧阻力标准值的增强系数；α
p1
为第一倒圆台的极限端阻力标准值的增强系数；α
p2
为第二倒圆台的极限端阻力标准值的增强系数；α
p3
为桩端的极限端阻力标准值的增强系数；Q
sk1
【专利技术属性】
技术研发人员：李广信，邓建义，贾前卫，岳鹏飞，王金艳，庄仲欣，
申请(专利权)人：河北锥基土木工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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