超長(zhǎng)群樁沉降計(jì)算分析及模型試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和綜合國(guó)力的大幅提升，大型橋梁及高層建筑建設(shè)發(fā)展迅猛，為使得地基承載力及樁的變形滿足設(shè)計(jì)要求，其大多采用超長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)，與普通群樁相比，影響超長(zhǎng)群樁受力變形性狀的因素更為復(fù)雜，盡管國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者已對(duì)超長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)進(jìn)行了大量的理論及試驗(yàn)研究并取得了豐碩的理論和實(shí)際成果，但其荷載傳遞機(jī)理及變形特性仍缺乏較為系統(tǒng)深入的研究，因此，本文結(jié)合交通運(yùn)輸部科技示范工程項(xiàng)目攻關(guān)課題之一“深厚軟土區(qū)超長(zhǎng)大直徑超長(zhǎng)灌注樁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

2、(CXKJSF0108-2)”，從理論和試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)超長(zhǎng)樁的荷載傳遞特性及沉降性狀進(jìn)行較為全面、深入的研究，以期提出一種可全面考慮地基復(fù)雜性的群樁基礎(chǔ)沉降的混合計(jì)算方法，并探討群樁基礎(chǔ)的荷載傳遞特性及沉降性狀的影響因素。
　　本文首先綜述了目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于豎向荷載作用下群樁基礎(chǔ)及超長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)沉降的總體研究現(xiàn)狀，并重點(diǎn)總結(jié)了目前主要的群樁沉降計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，采用剪切位移法來考慮樁周土體應(yīng)力的橫向傳遞作用，根據(jù)荷載傳遞法分析群樁

3、中基樁荷載的豎向傳遞作用，考慮群樁間遮簾效應(yīng)，將群樁中樁-樁相互作用因素導(dǎo)入基樁豎向荷載傳遞基本微分方程，并針對(duì)均質(zhì)與非均質(zhì)地基分別進(jìn)行求解，從而建立了一種可較好反映樁周土體的非均質(zhì)性及群樁各樁間相互作用的混合計(jì)算模型。
　　設(shè)計(jì)并完成了超長(zhǎng)單樁、超長(zhǎng)帶臺(tái)單樁及超長(zhǎng)群樁的室內(nèi)模型承載試驗(yàn)，通過量測(cè)各級(jí)荷載作用下樁身軸力、承臺(tái)板底土體反力及樁頂沉降，探討了單樁、帶臺(tái)單樁及群樁的荷載傳遞機(jī)理與沉降性狀，結(jié)果表明，單樁Q-S曲線呈陡降型

4、，帶臺(tái)單樁及群樁Q-S曲線呈緩變型；單樁樁身軸力、摩阻力沿深度的變化規(guī)律與帶臺(tái)單樁及群樁有明顯差異；帶臺(tái)單樁承臺(tái)板角處土體先于板邊中心處及樁邊處土體發(fā)生破壞，群樁承臺(tái)板底土體破壞變形規(guī)律與帶臺(tái)單樁基本相似。另外，本文基于沉降試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了本文理論計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。最后，采用有限元分析軟件ADINA建立了均質(zhì)地基中群樁基礎(chǔ)的三維計(jì)算模型，分析探討了樁的長(zhǎng)徑比、樁間距及土體彈性模量等因素對(duì)群樁基礎(chǔ)沉降的影響，結(jié)果表明，隨著長(zhǎng)徑比、樁間距