大直徑擴(kuò)底樁單樁水平載荷試驗(yàn)研究.pdf

1、大直徑擴(kuò)底樁具有施工設(shè)備簡(jiǎn)單、成樁質(zhì)量可靠、承載力大、無(wú)噪音干擾和經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，已成為多層及高層建筑、橋梁工程、大型設(shè)備和重型廠房等工程中重要的基礎(chǔ)形式。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)，數(shù)值模擬、理論分析，對(duì)水平荷載作用下大直徑擴(kuò)底樁的承載力、荷載傳遞機(jī)理及變形機(jī)理開(kāi)展了研究工作。
　　 (1)從加荷級(jí)別、變形觀測(cè)、測(cè)試元件的埋設(shè)、受力點(diǎn)設(shè)置、數(shù)據(jù)測(cè)讀時(shí)間、加卸載方法等方面對(duì)水平靜載試驗(yàn)方案進(jìn)行了研究，為大直徑擴(kuò)底樁水平載荷現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2、提供了可行的方案，使現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)得以順利完成。對(duì)4根水平荷載作用下的大直徑擴(kuò)底灌注樁進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)，確定了其臨界荷載、極限荷載和水平承載力特征值及相應(yīng)位移量；同時(shí)進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試，在對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，研究了水平荷載荷載傳遞機(jī)理及樁身剪應(yīng)力和彎矩沿深度變化的規(guī)律。結(jié)果表明：大直徑孔樁的H-Y0，曲線和H-△Y/△H曲線，可分為三階段：彈性階段、彈塑性階段和破壞階段；地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)與樁項(xiàng)位移

3、是具有明顯的非線性關(guān)系，可近似用雙曲線來(lái)擬合；樁身彎矩最大截面處，鋼筋應(yīng)力隨荷載的增加而呈線性增加，當(dāng)水平荷載達(dá)極限值時(shí)應(yīng)力突變，樁身斷裂，這說(shuō)明其極限水平荷載由樁身強(qiáng)度控制；樁身彎矩由上至下逐漸變大，深度為3-4D時(shí)最大，然后變小，樁變截面處仍有彎矩產(chǎn)生，尤其是較短的S22樁，這說(shuō)明擴(kuò)底對(duì)樁身彎矩分布有較大的影響。
　　 (2)利用有限差分程序，采用摩爾-庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則，對(duì)水平荷載作用下大直徑擴(kuò)底樁進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，分析了樁身

4、位移沿樁身埋深的分布規(guī)律和表層土彈性模量及擴(kuò)底尺寸對(duì)樁身位移的影響。結(jié)果表明：上部土層的彈性模量對(duì)樁身水平位移的影響比較顯著。為了保證大直徑擴(kuò)底樁有良好的水平承載性能，表土層彈性模量宜在10MPa以上；為充分發(fā)揮大直徑擴(kuò)底樁的水平承載性能，樁長(zhǎng)宜為7D左右，不宜大于10D。
　　 (3)提出了基于地基反力和樁身強(qiáng)度的大直徑擴(kuò)底樁水平承載力計(jì)算方法，分析了樁身尺寸(樁直徑、擴(kuò)底直徑、樁長(zhǎng)和擴(kuò)底段高度)、樁周土和樁端土性質(zhì)對(duì)樁水平承