施工因素對嵌巖樁承載特性的影響研究.pdf

1、本文通過文獻(xiàn)調(diào)研及室內(nèi)模擬試驗(yàn)、有限元模擬，探討嵌巖樁側(cè)摩阻力、端阻力及整體承載特性。分析影響嵌巖樁承載特性各種因素，著重探討施工因素中成樁工藝、成孔時(shí)間、泥皮厚度、孔壁粗糙度、樁底沉渣對嵌巖樁承載特性的影響。主要內(nèi)容和成果如下：
　　 探索出成樁工藝影響嵌巖樁的機(jī)理主要在于施工工藝的不同會導(dǎo)致嵌巖樁孔壁粗糙度、樁底沉渣、泥皮厚度的不同，進(jìn)而會影響嵌巖樁的承載性狀，成孔時(shí)間影響嵌巖樁的主要機(jī)理在于成孔時(shí)間過長就會對巖石造成一定程

2、度的軟化，加大泥皮的厚度，進(jìn)而削弱嵌巖樁的承載力，泥皮對嵌巖樁的機(jī)理在于泥皮使樁巖界面造成軟夾層，削弱孔壁粗糙度有利影響，從而降低嵌巖樁的承載力。
　　 孔壁粗糙度和樁底沉渣對嵌巖樁的影響是已經(jīng)定性的，而要上升到定量分析，特別是原位試驗(yàn)中的定量分析，依據(jù)現(xiàn)在的科技手段和技術(shù)還有些難度，鑒于此，課題組采用室內(nèi)模型試驗(yàn)來定量分析孔壁粗糙度因子及樁底沉渣對嵌巖樁承載特性的影響，得出以下結(jié)論：
　　 1、通過五組嵌巖樁室內(nèi)模型試

3、驗(yàn)測試結(jié)果，探討了實(shí)底樁和虛底樁在其他條件不變的情況下，只改變粗糙度因子所引起的試樁承載特性變化的規(guī)律：樁底實(shí)底時(shí)，當(dāng)粗糙度因子由0變?yōu)?.04時(shí)，極限承載力提高幅度達(dá)50％，而隨著粗糙度的進(jìn)一步增大，極限承載力增長幅度迅速變小，樁底虛底的時(shí)候，粗糙度因子由0變?yōu)?.04時(shí)，極限承載力提高幅度達(dá)185％，而當(dāng)粗糙度繼續(xù)變大時(shí)，承載力少許增長后反而出現(xiàn)下降的趨勢。在樁周巖石強(qiáng)度不是太高的情況下，孔壁粗糙度對極限承載力的貢獻(xiàn)并不是無限增長的

4、，特別是在樁底虛底的情況下，極限承載力還有可能出現(xiàn)下降的趨勢，這主要是因?yàn)闃吨軒r石凸出部分在三向擠壓下發(fā)生破壞，上部樁段側(cè)摩阻力達(dá)到極限從而使側(cè)摩阻力減少且重心下移的結(jié)果。
　　 2、在粗糙度因子的影響下，側(cè)摩阻力的極限值非常高，甚至達(dá)到孔壁光滑時(shí)側(cè)摩阻力極限值的3倍，這主要是因?yàn)?，樁巖界面凸凹面使得樁巖之間的破壞不僅僅是剪切破壞，而是一種三向擠壓破壞，這有助于大大增強(qiáng)平均側(cè)摩阻力。樁底沉渣（用樁底虛底模擬）對嵌巖樁承載力的影響

5、更為大些，在粗糙度因子為零時(shí)，實(shí)底樁和虛底樁的承載力相差三倍以上，可以看出樁端阻力及其對增加樁側(cè)摩阻力的重要性，隨著粗糙度因子的增大，實(shí)底樁和虛底樁的極限承載力相差才有所減小，主要是因?yàn)閹Э妆诖植诙鹊臉秱?cè)提供了更為強(qiáng)勁的承載力。
　　 3、在室內(nèi)模擬的基礎(chǔ)上利用有限元模擬原型嵌巖樁承載特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其承載特性與室內(nèi)模擬結(jié)果有很大的相似性。最后利用Langrange插值法得出了本試驗(yàn)實(shí)底和虛底嵌巖樁在粗糙度因子影響下承載力量化關(guān)系