豎向荷載下輕微傾斜樁及傾斜荷載下豎直樁工作機(jī)理研究.pdf

1、基坑開挖時，坑外土體向基坑內(nèi)運(yùn)動導(dǎo)致坑內(nèi)已有樁基礎(chǔ)傾斜；同時樁基礎(chǔ)施工過程中，打樁、挖孔順序不當(dāng)也會導(dǎo)致樁基礎(chǔ)傾斜，傾斜樁的垂直度一般超過《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》允許的偏差。確定這些輕微傾斜樁的豎向承載力一直是工程實(shí)踐中的難題。
　　 本文首先介紹天津市某基坑工程不同垂直度的傾斜樁(垂直度0.7％～2.4％)的載荷試驗(yàn)，然后利用有限元分析軟件ABAQUS對現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬，反演得到土體參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真模擬，研究不同土質(zhì)條

2、件下(天津市區(qū)土質(zhì)和開發(fā)區(qū)軟弱土質(zhì))整體傾斜樁的豎向承載力隨垂直度變化的規(guī)律。同時還對局部傾斜樁、傾斜群樁及基坑開挖導(dǎo)致的局部傾斜樁的豎向承載力進(jìn)行了分析。另外，本文還研究了超靜孔隙水壓力消散過程中傾斜樁的豎向承載力隨時間變化的規(guī)律。
　　 現(xiàn)場試驗(yàn)及有限元計(jì)算結(jié)果表明：輕微傾斜樁的豎向承載力并不一定下降，當(dāng)樁的垂直度不大于4％時，相同豎向荷載下，傾斜樁的樁項(xiàng)沉降反而小于豎直樁的樁頂沉降，但樁身會產(chǎn)生較大的彎矩；相同豎向荷載作用

3、下，垂直度在5％以內(nèi)時，局部傾斜樁的樁頂沉降均小于豎直樁的樁頂沉降，上段傾斜樁的軸力傳遞到垂直度轉(zhuǎn)折點(diǎn)處時對下段豎直樁產(chǎn)生水平向推力，當(dāng)垂直度轉(zhuǎn)折點(diǎn)位于整體傾斜樁的反彎點(diǎn)以下時，水平向推力將導(dǎo)致局部傾斜樁產(chǎn)生更大的反向撓曲變形，豎向荷載作用下樁更易于因?yàn)閺澢冃芜^大而破壞；相同固結(jié)過程，樁頂沉降、樁頂側(cè)移的增加量均隨著垂直度增加而增加；基坑開挖導(dǎo)致樁局部傾斜時，盡管樁的局部傾斜程度較小(垂直度為0.15％)，相同豎向荷載作用下，局部傾斜

4、樁的樁頂沉降大于未經(jīng)歷開挖的豎直樁的樁頂沉降，垂直度增加較小時(由0.07％增加到0.15％)，豎向荷載引起的樁頂水平位移明顯增加，同時，基坑開挖導(dǎo)致樁身產(chǎn)生了較大的初始彎矩。
　　 此外，本文還利用有限元分析軟件ABAQUS研究傾斜荷載作用下豎直樁的工作機(jī)理。就本文的算例而言，先施加豎向荷載再施加水平荷載時，存在一個最優(yōu)豎向荷載，在最優(yōu)豎向荷載作用下，相同水平荷載引起的樁項(xiàng)側(cè)移最小，且豎向荷載減小樁頂側(cè)移的有利作用主要表現(xiàn)在水