粘土中擴(kuò)底樁承載性狀及承載力預(yù)測研究.pdf

1、目前，對擴(kuò)底樁的理論研究工作還未跟上應(yīng)用水平，承載能力只有通過現(xiàn)場荷載試驗(yàn)才能確定。但是擴(kuò)底樁承載力高，采用的堆重平臺反力裝置很難測出完整的Q-s曲線，不僅花費(fèi)時(shí)間長、耗資巨大、抽驗(yàn)率低、代表性差，而且不安全。由于擴(kuò)底樁理論的不成熟，不能從根本上解釋擴(kuò)底樁承載力高、沉降小的作用機(jī)理，給擴(kuò)底樁的推廣和應(yīng)用帶來一定的困難。因此，有必要對大直徑擴(kuò)底樁的承載性狀進(jìn)行探討，提出更為合理的確定擴(kuò)底樁承載力的方法。 本文分析了應(yīng)用于巖土工程問

2、題中的各種數(shù)值計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選用FLAC3D數(shù)值計(jì)算軟件建立了擴(kuò)底樁樁土相互作用模型，并對比分析了擴(kuò)底樁與直筒樁承載性狀的差別。針對于擴(kuò)底樁承載力確定十分困難的問題，本文以收集到的39根擴(kuò)底樁為資料，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)底樁承載力預(yù)測模型。 本文取得的主要研究成果如下： (1)在同級荷載作用下，擴(kuò)底樁樁底應(yīng)力水平大大低于一般直筒樁。在相同條件下，擴(kuò)底樁的樁底沉降也大大低于直筒樁，且隨著荷載增加而沉降增大的速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低

3、于直筒樁。 (2)擴(kuò)底樁樁側(cè)摩阻力應(yīng)力水平明顯低于一般直筒樁，這表明前者主要通過樁底把荷載傳給地基土，而后者主要通過樁身側(cè)面和樁端阻力同時(shí)作用傳遞。 (3)與直筒樁一樣，擴(kuò)底樁樁側(cè)摩阻力在離樁頂?shù)暮芏叹嚯x即可基本發(fā)揮出來，在樁端附近由于樁端阻力對樁側(cè)摩阻的強(qiáng)化作用，樁側(cè)摩租力有突增現(xiàn)象，且其幅度隨著樁端阻力的增大而增大。擴(kuò)大頭斜面處的摩阻力為零，擴(kuò)大頭斜面與土體呈脫離趨勢。 (4)根據(jù)由沉降變形來確定承載力的理論

4、，相同條件下擴(kuò)底樁的承載力為直筒樁的2倍多，而擴(kuò)底樁的混凝土用量只有直筒樁的1.4倍，而采用加大樁長或者樁徑的辦法來使直筒樁達(dá)到擴(kuò)底樁的承載力，需加大樁長到29m，或者加大樁徑到2.2m，這時(shí)直筒樁的體積是擴(kuò)底樁的1.4倍和3.5倍，再考慮到開挖成本的關(guān)系，直筒樁的造價(jià)遠(yuǎn)不止擴(kuò)底樁的1.4倍和3.5倍，說明擴(kuò)底樁有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。 (5)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的擴(kuò)底樁承載力預(yù)測模型，預(yù)測精度控制在15﹪之內(nèi)，說明此方法略優(yōu)于通常的