變截面與等截面管樁單樁承載性狀及經濟對比分析.pdf

1、混凝土預制管樁因具有制作簡易，施工周期短，經濟效益可觀及工程地質條件適應性強等特點，而廣泛應用于樁基礎工程中。本文基于國家自然科學基金資助項目“階梯型混凝土預制管樁單樁承載性能及接管關鍵技術研究”，采用模型試驗、數值模擬、經濟分析等手段，并結合工程實例對靜壓閉口階梯型管樁單樁工作性能及經濟效益進行了研究。主要內容及成果如下：
　　基于室內大比例模型試驗，對比研究了兩類管樁在豎向荷載作用下荷載—沉降、樁身應力、樁側摩阻力及端阻力的差

2、異。研究結果表明：在樁身平均直徑相同的情況下，階梯型變截面管樁的承載力比等截面管樁大，且平均直徑越大、變徑比越高，單樁承載力、單位體積承載力和樁身材料的利用率越高；階梯型管樁在變截面處出現樁身軸力突變，并使下部管節(jié)樁身軸力衰減速度加快；在樁頂沉降相同的情況下，階梯型管樁端阻力之和大于等截面樁樁端阻力，且隨樁身平均直徑的增大，端阻力之和占單樁豎向承載力比例較等截面管樁有一定程度提高；階梯型管樁最大側摩阻力作用點相對等截面管樁向樁頂發(fā)生偏移

3、，且變徑比越低，樁側最大摩阻力提高比例越高；樁頂沉降量相同時，階梯型管樁樁側摩阻力合力較等截面管樁有不同程度的提高，有利于樁側摩阻力發(fā)揮。
　　采用FLAC3D建立了豎向荷載作用下兩類管樁樁土模型，并對管樁的荷載—沉降曲線、樁身應力和土體位移場進行了研究。結果表明：樁頂在小荷載作用下，樁端土體呈現出隆起現象，樁頂沉降相差不大；而樁頂在大荷載作用下，階梯型管樁樁頂沉降明顯小于等截面管樁沉降。
　　根據技術經濟分析基本原理，采用