高速公路橋梁PHC管樁豎向承載力研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁(簡稱PHC管樁)，具有單樁承載力高，質(zhì)量可靠，單位承載力造價低，檢測方便等特點，能夠滿足高質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)現(xiàn)代化等方面的要求。但其在高速公路橋梁樁基中應(yīng)用尚未得到推廣。 本文在前人工作的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場試驗、理論分析和數(shù)值模擬等方法，對PHC管樁在高速公路橋梁應(yīng)用中的豎向承載力特性和群樁效應(yīng)進(jìn)行了深入研究。本文的主要研究內(nèi)容和成果包括： 1．通過現(xiàn)場試驗分析了靜壓法施工的PHC管樁的擠土效應(yīng)和

2、PHC管樁承載力的時間效應(yīng)；假設(shè)樁周土體服從摩爾．庫倫強(qiáng)度準(zhǔn)則，采用小孔擴(kuò)張理論，對PHC管樁內(nèi)外徑比關(guān)系與擠土效應(yīng)之間的關(guān)系、PHC管樁與實心樁擠土效應(yīng)差異等進(jìn)行了研究。 2．對PHC管樁荷載傳遞機(jī)理進(jìn)行了分析，重點是土塞對單樁承載力的影響、樁內(nèi)外側(cè)摩阻力的分布發(fā)揮模式等；分析了樁長、樁徑、土層變化等工況對PHC管樁豎向承載力性狀的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明，樁側(cè)上層土(即樁側(cè)土)壓縮模量的提高、樁側(cè)下層土(即樁端持力層土)壓縮模

3、量的提高、樁長增加和樁外徑的增大均能大幅度提高管樁的豎向極限承載力。在本文數(shù)值模擬參數(shù)條件下，PHC管樁的合理樁長選擇范圍為15m～20m，合理樁外徑選擇范圍為0.6m～0.8m。 3．分析了CPTU靜力觸探的側(cè)壁摩阻力和錐尖阻力與PHC管樁的樁側(cè)阻力和樁端阻力相關(guān)性，建立了利用CPTU側(cè)壁摩阻力和錐尖阻力來估算PHC管樁單樁豎向極限承載力的計算公式。 4．利用數(shù)值模擬對PHC管樁的群樁承載力進(jìn)行計算，得出了群樁效應(yīng)系數(shù)