錐形變截面樁的豎向承載機(jī)理.pdf

1、近年來，隨著建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展，高層建筑、橋梁、大型廠房等重大工程項(xiàng)目越來越多，對(duì)樁基礎(chǔ)提出了越來越高的承載力和變形要求，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)外對(duì)樁基礎(chǔ)的理論研究、設(shè)計(jì)方法、施工及檢測(cè)技術(shù)研究的不斷深入，不斷有更穩(wěn)定、更經(jīng)濟(jì)的新型樁或新的施工工藝應(yīng)用于工程建設(shè)。總結(jié)起來，國(guó)內(nèi)外對(duì)樁基礎(chǔ)的研究主要聚焦于兩點(diǎn)：一是通過合理的施工工藝來提高樁的承載力；二是通過新型的樁基礎(chǔ)形式來提高樁的承載能力。錐形樁，自樁頂至樁底，截面直徑線性減小，形成圓臺(tái)形側(cè)面，既

2、具有部分錐形臺(tái)階樁的性質(zhì)，也具有部分楔形樁的性質(zhì)。由于其特殊的側(cè)面形狀，不但改善了樁-土接觸面摩阻力的發(fā)揮模式，而且改善了樁周土的力學(xué)狀態(tài)，從而提高了單樁的豎向承載力，并使樁的荷載-沉降曲線趨于緩變型。錐形臺(tái)階樁，是通過特殊施工工藝形成的，上段直徑較大，下段直徑較小，上下段之間以圓臺(tái)形樁段連接的新型混凝土灌注樁。錐形臺(tái)階樁目前還處于試驗(yàn)研究階段，通過靜載荷試驗(yàn)證明錐形臺(tái)階樁的承載力要高于等直徑樁，在承載力相同的條件下，可節(jié)約20～30％

3、的材料費(fèi)。普遍適用于粘土、淤泥、流砂、卵石層和有地下水、易塌孔等各種地質(zhì)條件下樁基礎(chǔ)的施工，具有工藝成熟、操作簡(jiǎn)單、施工速度快、質(zhì)量可靠、單樁承載力高、降低工程造價(jià)等優(yōu)勢(shì)。
　　本文針對(duì)上述兩種錐形變截面樁的側(cè)面特點(diǎn)，以數(shù)值模擬分析為主，以試驗(yàn)資料分析為輔，研究其豎向承載性能。主要分為三部分的內(nèi)容：首先，通過有限元軟件對(duì)錐形樁承載性能進(jìn)行模擬計(jì)算，分析其荷載-沉降曲線，軸力及側(cè)摩阻力分布情況，土體的應(yīng)力，樁-土接觸面的應(yīng)力，并且與