超大直徑人工挖孔樁承載特性研究.pdf

1、近年來，大直徑人工挖孔樁作為超高層建筑地基基礎(chǔ)，已逐漸得到廣泛應(yīng)用。其大直徑的特點(diǎn)使得樁基承載能力大大提高，擴(kuò)底構(gòu)造能進(jìn)一步提高樁的承載性能。然而由于超大直徑擴(kuò)底人工挖孔樁的承載機(jī)理異于一般的樁，且難以進(jìn)行常規(guī)的靜載荷試驗(yàn)，其極限承載力難以準(zhǔn)確測定。工程上采用巖基載荷試驗(yàn)確定地基承載力，成樁后進(jìn)行樁身完整性試驗(yàn)。本文以廣西九洲國際實(shí)際工程為依托，采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，對超大直徑人工挖孔樁承載機(jī)理進(jìn)行研究，并通過簡化計算

2、法和有限單元法計算結(jié)果預(yù)測其極限承載力。在此基礎(chǔ)上，對影響超大直徑擴(kuò)底人工挖孔樁承載力的影響因素進(jìn)行模擬分析。本文主要研究內(nèi)容及相關(guān)結(jié)論如下:
　　(1)結(jié)合實(shí)際工程巖基載荷試驗(yàn)結(jié)果，通過統(tǒng)計分析，給出出由室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度換算地基承載力的折減系數(shù)建議值。對不同壓力下樁端持力層的變形模量變化曲線進(jìn)行擬合，為軟巖地基上大直徑人工挖孔樁極限承載力預(yù)測提供參數(shù)。并對巖基試驗(yàn)影響因素進(jìn)行數(shù)值模擬分析。研究表明，由單軸抗壓強(qiáng)度換算地基承載

3、力的折減系數(shù)可取0.6;軟巖地基巖基載荷試驗(yàn)曲線呈緩變型，巖基變形模量隨著荷載水平的增加而減小，巖體變形增大，后趨于穩(wěn)定，可用負(fù)指數(shù)函數(shù)擬合;巖層物理參數(shù)ψ、c值和嵌巖深度等是影響巖基載荷試驗(yàn)的重要因素，隨著ψ、c值的減小，最終沉降量增加，巖體塑性變形更加明顯;而隨著持力巖層變薄，最終沉降量也相對增大，選擇持力巖層時應(yīng)保證其有足夠的厚度。
　　(2)采用有限單元法，對大直徑人工挖孔樁靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，比較了擴(kuò)底與非擴(kuò)底情

4、況下樁的承載性能差異。研究大直徑擴(kuò)底人工挖孔灌注樁樁端阻力、樁側(cè)摩阻力的在不同荷載水平下的發(fā)揮情況及發(fā)展規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，通過控制單一變量的方法，對影響大直徑人工挖孔樁承載特性的因素進(jìn)行研究。研究表明，擴(kuò)底比非擴(kuò)底樁極限承載力提高較多，超大直徑擴(kuò)底人工挖孔樁為摩擦端承樁，摩阻力的發(fā)揮程度不足10％，主要依靠樁端來承擔(dān)荷載;隨著擴(kuò)底樁徑的增加，承載力得到提高幅度越大，樁徑對此類樁的承載力影響較大，而樁長的影響較小。
　　(3)建立了

5、根據(jù)巖基載荷試驗(yàn)結(jié)果來預(yù)測超大直徑擴(kuò)底人工挖孔樁極限承載力的預(yù)測模型，即根據(jù)大直徑樁的受力特性，提出超大直徑人工挖孔樁的承載力簡化解析計算法，通過荷載傳遞法，考慮樁端土的變形模量隨壓力變化，利用樁土變形協(xié)調(diào)法進(jìn)行計算求解。研究表明，應(yīng)用本文預(yù)測方法，計算得到九洲國際工程中超大直徑擴(kuò)底人工挖孔樁的極限承載力為176.6MN，承載力特征值為88.3MN。預(yù)測結(jié)果與數(shù)值模擬得到的Q-s曲線吻合較好，誤差在5％以內(nèi)，說明本文預(yù)測模型能較為準(zhǔn)確的