人工挖孔擴(kuò)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(chǔ)在工程設(shè)計中的使用越來越多,尤其是人工挖孔擴(kuò)底樁,更以施工簡便、質(zhì)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(yīng)用。
　　 由于實際工程中基樁形式的多樣性、地質(zhì)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(zhǔn)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(zhì),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(guān)問題,從而對工程的設(shè)計和施工起到指導(dǎo)作用。
　　 本文根據(jù)某工程人工挖孔擴(kuò)底樁的施工記錄和地質(zhì)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(jìn)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(yīng)力、樁端應(yīng)力等結(jié)果與靜載試驗結(jié)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(jìn)行模擬分析

3、是可行的;當(dāng)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(jié)果可以作為設(shè)計參考依據(jù)。
　　 以該工程為背景,利用該模型進(jìn)行人孔挖孔擴(kuò)底樁的單樁承載力計算和擴(kuò)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(kuò)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(nèi)時,樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮更趨合理,當(dāng)長徑比較大時,擴(kuò)底端的作用一般不能充分發(fā)揮;擴(kuò)底端改變了側(cè)摩阻力的傳遞路徑,使土體應(yīng)力更大程