擠擴支盤樁承力盤成型過程對樁周土的影響分析研究.pdf

1、擠擴支盤灌注樁是一種新型樁,是在原有等截面鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的.該樁利用樁身不同部位的硬土層設(shè)置分支或承力盤,將摩擦樁變革為變截面多支點摩擦端承樁,改變了樁的受力機理,使樁的承載力大大提高,沉降變形顯著減小.該文重點研究了擠擴設(shè)備擠壓土體形成承力盤的力學(xué)過程和該過程對樁周圍土體的影響范圍.考慮土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的非線性,假設(shè)擠土臂上的土壓力服從二次拋物線分布;考慮土的回彈性,假設(shè)擠土臂與土體的接觸長度滿足公式x=l[90-α)/9

2、0]<'1/2>.在以上假設(shè)的基礎(chǔ)上建立了擠擴裝置工作時的力學(xué)模型,得出了擠擴裝置作用力和擠土臂土壓應(yīng)力的關(guān)系式.利用圓柱孔擴張理論分析了承力盤擠擴過程,通過計算得到了不同擠擴張角下的塑性區(qū)范圍開展圖,并得出結(jié)論:(1)單向擠擴時,承力盤以下土體受到充分?jǐn)D壓,能有效提高支盤樁的豎向承載力;(2)雙向擠擴時,承力盤水平方向土體受到充分?jǐn)D壓,能有效提高支盤樁的橫向承載力.運用大型有限差分計算軟件FLAC-2D對擠擴過程進(jìn)行了數(shù)值模擬分析.根

3、據(jù)擠密效應(yīng)試驗資料建立了擠擴過程數(shù)值計算模型,得到了承力盤擠擴成型后對樁周土的影響范圍:(1)單向擠擴時,樁周土擠密效應(yīng)的影響范圍在水平方向達(dá)到1.8m,尤其在0.9m內(nèi)擠密效果顯著;豎向方向擠密效應(yīng)的影響范圍為承力盤以下1.4m,承力盤以上0.7m,尤其在盤下0.6m以內(nèi)擠密效果顯著.(2)雙向擠擴時,樁周土擠密效應(yīng)的影響范圍在水平方向達(dá)到2.5m,在1.3m范圍內(nèi)擠密效果顯著;豎直方向擠密效應(yīng)影響范圍達(dá)到1.1m.理論分析和數(shù)值模擬