擠擴灌注樁工作性態(tài)的研究.pdf

1、擠擴灌注樁是近年來在我國興起的一種新型變截面樁。工程實踐表明，與普通灌注樁相比，擠擴灌注樁可以提高樁基承載力，具有較好的經(jīng)濟和社會效益。然而，到目前為止，無論是擠擴灌注樁工程實測資料的積累還是其荷載傳遞機理、設計理論和方法等研究都還不多見。人們對擠擴灌注樁的認識還不夠深入和全面，研究工作仍處于探索階段。因此，有必要對其工作性態(tài)進行系統(tǒng)的分析研究。本文運用數(shù)值模擬、理論研究以及工程試驗分析研究等綜合手段，較為系統(tǒng)地研究了擠擴灌注樁的荷載傳

2、遞特性、荷載分擔等工作性態(tài)，研究成果具有較高的學術和工程應用價值。 本文的研究內(nèi)容主要包括幾個方面： D針對FLAC。。前后處理的缺陷，編寫相應的程序，可以很方便地進行復雜模型建立及計算結(jié)果輸出。同時，以M0hrCoul0mb強度理論為準則編制應用程序構(gòu)建具有摩擦角、粘聚力等屬性參數(shù)的接觸面，可以有效模擬各種因素影響下的擠擴灌注樁工作性態(tài)。 2)在同一地層中，豎向受壓荷載作用下同一樁長樁徑的擠擴灌注樁與普通灌注樁

3、相比，其極限承載力有了較大幅度的提高。普通灌注樁的荷載一沉降關系表現(xiàn)為陡降型，有明顯的破壞特征點，而擠擴灌注樁由于擠擴體的端承力作用表現(xiàn)為緩變型，無明顯的破壞特征點。 3)擠擴灌注樁為變截面的摩擦多支點端承樁，在負荷初期，擠擴體就己開始承載，表現(xiàn)為軸力變化曲線的擠擴體位置處出現(xiàn)了臺階性突變。隨著荷載的增加，樁身軸力變化曲線的臺階性突變程度增大。樁頂荷載在擠擴體分層承載、逐一卸載的作用下，傳至樁端的荷載很小，從而有利于樁端土層的穩(wěn)

4、定。 4)擠擴體的設置位置影響著擠擴灌注樁承載力的發(fā)揮。在工程地質(zhì)條件允許的前提下，擠擴體應盡量設置在硬土層中下方，以利于樁身上部樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮。同時盡量滿足樁根長度Lt不小于2D，以利于樁端阻力的充分發(fā)揮，這一結(jié)論也更正了某些實際工程的錯誤設計觀念。 5)在實際工程設計時，建議擠擴體的間距不應小于2.5D，擠擴體直徑D：(2～2.5)d，擠擴角α為50～90。。 6)當樁身彈性模量達到一定數(shù)值后，過分地提高樁

5、身彈性模量對提高樁承載力、減小樁沉降的效果并不明顯。因此，在樁基設計時不能無謂地提高樁身的彈性模量，否則會造成不必要的浪費。 7)在相同樁頂工作荷載作用下，隨著樁長的增加，樁頂?shù)某两盗吭谥饾u減小，但沉降量減小的幅度在逐漸變緩。 8)隨著接觸面的參數(shù)變化，樁身軸力也發(fā)生了很大的變化，樁側(cè)摩阻力也隨之發(fā)生變化。同一豎向荷載作用下，在接觸面參數(shù)為最理想狀態(tài)假定時，樁側(cè)摩阻力得到了充分的發(fā)揮。在接觸面參數(shù)為最不利狀態(tài)假定時，上部

6、荷載則完全由擠擴體的端承力及樁端阻力來承擔，表現(xiàn)為多支點端承樁的工作性態(tài)。 9)從理論上系統(tǒng)推導了擠擴灌注樁的軸力及位移公式。 10)在Geddes應力解的基礎上考慮樁身的彈性壓縮量與樁周土的位移協(xié)調(diào)，引入分層總和法計算沉降，能充分考慮樁身及土層的性能參數(shù)，并將其推廣應用于擠擴灌注樁的應力及沉降計算中。同時，利用MATLAB語言自編的程序可以進行普通灌注樁及擠擴灌注樁的應力及位移計算。 11)應充分重視樁基施工方