樁土界面特性及其對灌注樁豎向承載性狀影響的試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、鉆孔灌注樁施工一般均采用泥漿護壁,泥漿水位一般是高于地下水位的,泥漿中的粘粒就會吸附在土壁上并在水壓力作用下向土體內(nèi)部滲透,這樣在孔壁上就形成泥皮。泥皮具有表面潤滑,含水量高,壓縮性低,強度低等特點,降低樁土間的摩擦阻力,從而影響樁基的豎向承載性狀。本文通過試驗和數(shù)值分析兩方面研究泥皮對樁基豎向承載力的影響規(guī)律。
　　本文通過自行研制的大型應(yīng)力式直剪儀,研究混凝土面上泥皮、凸面和凹面等因素對界面力學(xué)特性的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明:泥

2、皮的存在降低了樁-土界面的強度,降低量隨法向應(yīng)力的變化變幅很小;凸面的存在提高樁-土界面的強度,提高量隨法向應(yīng)力的增加而減小;凹面的存在使得樁-土界面強度值有所提高,但程度很小,并且其增量隨法向應(yīng)力的變化不明顯。
　　本文通過現(xiàn)場模型試驗,探討了泥皮對灌注樁豎向承載力的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明:泥皮對單樁豎向承載性狀的影響在低荷載下可以忽略不計,當(dāng)荷載超過一定值時,泥皮使得單樁豎向沉降增大,且隨著荷載的增加,沉降增量也增加;泥皮的存

3、在,降低了單樁豎向承載力,降低幅度約15％。
　　本文通過大型有限元軟件ABAQUS建立含泥皮的三維灌注樁模型,分析了含泥皮灌注樁和正常樁承載特性的差異及其原因,同時研究泥皮厚度、彈性模量、強度指標(biāo)、界面強度指標(biāo)對樁基豎向承載力的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明:泥皮降低了樁-土界面的摩擦阻力,從而減小了單樁的豎向承載力。泥皮厚度的增加及彈性模量的減小,主要是降低了樁-土界面的法向應(yīng)力,從而減小樁基的豎向承載力;樁側(cè)極限側(cè)摩阻力值是樁-泥皮