人工挖孔擴底樁單樁承載力試驗與計算分析.pdf

1、隨著高層建筑、大型橋梁的不斷涌現(xiàn),樁基礎在工程設計中的使用越來越多,尤其是人工挖孔擴底樁,更以施工簡便、質量可靠、單樁承載性能好、無噪音污染等優(yōu)點得到了廣泛的應用。
　　 由于實際工程中基樁形式的多樣性、地質條件的區(qū)域性,再加上靜載試驗的高成本、長工期,要完全通過靜載試驗準確確定每種樁型、每個工程區(qū)域的基樁承載力是不太現(xiàn)實的。如果能利用基樁及其周圍土層的幾何、物理性質,建立有限元模型,計算確定基樁的單樁承載力和受力特性,量化其在

2、靜荷載作用下的受力狀態(tài)和極限承載力,不僅能夠節(jié)約大量的現(xiàn)場檢測費用,還能通過該模型研究多種相關問題,從而對工程的設計和施工起到指導作用。
　　 本文根據(jù)某工程人工挖孔擴底樁的施工記錄和地質資料建立樁土體系的有限元模型,并按基樁的空間布局施加邊界條件,選擇合適的收斂條件進行有限元計算。在同級荷載作用下,有限元計算的樁頂位移、樁身應力、樁端應力等結果與靜載試驗結果基本一致,說明利用ANSYS有限元軟件對樁土體系的相互作用進行模擬分析

3、是可行的;當工程因各種實際問題不具備靜載試驗條件或靜載試驗數(shù)量不足時,有限元計算結果可以作為設計參考依據(jù)。
　　 以該工程為背景,利用該模型進行人孔挖孔擴底樁的單樁承載力計算和擴底直徑、樁身長徑比的優(yōu)化等研究工作,探討樁身長徑比和擴底端直徑對單樁承載性能的影響。分析表明:樁身長徑比在25～30范圍內時,樁側阻力和樁端阻力的發(fā)揮更趨合理,當長徑比較大時,擴底端的作用一般不能充分發(fā)揮;擴底端改變了側摩阻力的傳遞路徑,使土體應力更大程