大直徑擴底樁單樁水平載荷試驗研究.pdf

1、大直徑擴底樁具有施工設(shè)備簡單、成樁質(zhì)量可靠、承載力大、無噪音干擾和經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點，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。本文通過現(xiàn)場載荷試驗，數(shù)值模擬、理論分析，對水平荷載作用下大直徑擴底樁的承載力、荷載傳遞機理及變形機理開展了研究工作。
　　 (1)從加荷級別、變形觀測、測試元件的埋設(shè)、受力點設(shè)置、數(shù)據(jù)測讀時間、加卸載方法等方面對水平靜載試驗方案進行了研究，為大直徑擴底樁水平載荷現(xiàn)場試驗

2、提供了可行的方案，使現(xiàn)場載荷試驗得以順利完成。對4根水平荷載作用下的大直徑擴底灌注樁進行了現(xiàn)場靜載荷試驗，確定了其臨界荷載、極限荷載和水平承載力特征值及相應位移量；同時進行樁身內(nèi)力測試，在對試驗數(shù)據(jù)進行整理，對試驗結(jié)果進行分析的基礎(chǔ)上，研究了水平荷載荷載傳遞機理及樁身剪應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)與樁項位移

3、是具有明顯的非線性關(guān)系，可近似用雙曲線來擬合；樁身彎矩最大截面處，鋼筋應力隨荷載的增加而呈線性增加，當水平荷載達極限值時應力突變，樁身斷裂，這說明其極限水平荷載由樁身強度控制；樁身彎矩由上至下逐漸變大，深度為3-4D時最大，然后變小，樁變截面處仍有彎矩產(chǎn)生，尤其是較短的S22樁，這說明擴底對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-庫侖破壞準則，對水平荷載作用下大直徑擴底樁進行了數(shù)值模擬計算，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底尺寸對樁身位移的影響。結(jié)果表明：上部土層的彈性模量對樁身水平位移的影響比較顯著。為了保證大直徑擴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)揮大直徑擴底樁的水平承載性能，樁長宜為7D左右，不宜大于10D。
　　 (3)提出了基于地基反力和樁身強度的大直徑擴底樁水平承載力計算方法，分析了樁身尺寸(樁直徑、擴底直徑、樁長和擴底段高度)、樁周土和樁端土性質(zhì)對樁水平承