堆載條件下軟弱地基群樁負(fù)摩阻力分布特性研究.pdf

1、隨著高速鐵路和高速公路以及高層建筑物的快速發(fā)展，人類對(duì)樁基礎(chǔ)的使用越來越廣泛，隨之而來對(duì)樁基礎(chǔ)的研究也越來越多。在實(shí)際工程中，對(duì)群樁的應(yīng)用更是達(dá)到了前所未有的高度。但是，到目前為止，對(duì)特殊土中群樁基礎(chǔ)在堆載條件下各樁基工作機(jī)理和群樁效應(yīng)的研究并不是很多。因此，本文參考某實(shí)際工程，通過模型試驗(yàn)對(duì)粉質(zhì)粘土中的群樁基礎(chǔ)進(jìn)行了承載力、軸力、側(cè)摩阻力和中性點(diǎn)等的研究。通過不同的堆載形式，對(duì)比分析了樁基的沉降、樁周土的沉降、群樁中各樁基的軸力、各樁

2、基的側(cè)摩阻力和中性點(diǎn)位置的變化規(guī)律等。最后，結(jié)合某橋梁工程群樁基礎(chǔ)，利用Midas/GTS NX軟件進(jìn)行了堆載條件下群樁基礎(chǔ)的數(shù)值模擬研究，研究以上各點(diǎn)的變化規(guī)律，得出結(jié)論。本文主要內(nèi)容有:
　　(1)查閱文獻(xiàn)，了解有關(guān)樁基負(fù)摩阻力的研究現(xiàn)狀，主要從理論方面的研究、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的研究、室內(nèi)模型試驗(yàn)的研究以及數(shù)值模擬的研究等方面給出了近年來一些國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果?；趪?guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)群樁在邊載作用下的研究比較少，制定了室內(nèi)模型試驗(yàn)的相

3、關(guān)方案，提出了本文所要研究的主要內(nèi)容。
　　(2)室內(nèi)模型試驗(yàn)所用樁基為直徑為0.03m的亞克力棒，每根長(zhǎng)1m，共計(jì)9根，采用3×3的形式對(duì)稱布置，樁間距為3D，亞克力棒表面利用環(huán)氧樹脂膠粘貼了一層粒徑為0.2mm-0.5mm干凈的砂子，并涂刷水泥漿;模型箱尺寸為1.2m×1.2m×1.3m(長(zhǎng)×寬×高);填土為蘭州周邊黃土，通過相關(guān)土工試驗(yàn)確定了填土的基本參數(shù)。通過圍載和邊載兩種工況來對(duì)比分析土層沉降、樁身軸力、樁基側(cè)摩阻力以及

4、中性點(diǎn)位置等的變化規(guī)律，同時(shí)也說明了不同工況下各樁基承載力發(fā)揮系數(shù)的變化特點(diǎn)，為以后工程的施工提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考。
　　(3)在圍載工況下，各樁基軸力和側(cè)摩阻力隨圍載等級(jí)的增加而逐漸增大，中性點(diǎn)的位置隨圍載的增大不斷的向下移動(dòng);同一圍載下，角樁的軸力和側(cè)摩阻力最大，邊樁次之，中心樁最小，同時(shí)角樁中性點(diǎn)的位置最低，邊樁居中，中心樁的最靠近填土表面。本次工況下要使樁基承載力發(fā)揮系數(shù)保持在0.7以下，則建議圍載施加不超過60kPa。

5、>　　(4)在邊載工況下，只有靠近邊載加載側(cè)的角樁和邊載以及中心樁和中邊樁才出現(xiàn)負(fù)摩阻力和中心點(diǎn)。邊載作用下各樁基軸力、側(cè)摩阻力和中性點(diǎn)的位置以及土層沉降等的變化規(guī)律都與圍載相似。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，無(wú)論圍載還是邊載，各樁基中性點(diǎn)的位置隨著堆載的增加而逐漸下沉，最后呈現(xiàn)出趨于水平的趨勢(shì)。要使樁基承載力發(fā)揮系數(shù)保持在0.7以下，則建議邊載施加不超過80kPa。
　　(5)基于Midas/GTS NX有限元軟件，依托某既有鐵路橋梁樁基在