人工挖孔擴(kuò)底樁單樁承載力試驗(yàn)與計(jì)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(jì)中的使用越來越多,尤其是人工挖孔擴(kuò)底樁,更以施工簡(jiǎn)便、質(zhì)量可靠、單樁承載性能好、無噪音污染等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 由于實(shí)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(yàn)的高成本、長(zhǎng)工期,要完全通過靜載試驗(yàn)準(zhǔn)確確定每種樁型、每個(gè)工程區(qū)域的基樁承載力是不太現(xiàn)實(shí)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(jì)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(chǎng)檢測(cè)費(fèi)用,還能通過該模型研究多種相關(guān)問題,從而對(duì)工程的設(shè)計(jì)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(jì)算。在同級(jí)荷載作用下,有限元計(jì)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(yàn)結(jié)果基本一致,說明利用ANSYS有限元軟件對(duì)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(shí)際問題不具備靜載試驗(yàn)條件或靜載試驗(yàn)數(shù)量不足時(shí),有限元計(jì)算結(jié)果可以作為設(shè)計(jì)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(jì)算和擴(kuò)底直徑、樁身長(zhǎng)徑比的優(yōu)化等研究工作,探討樁身長(zhǎng)徑比和擴(kuò)底端直徑對(duì)單樁承載性能的影響。分析表明:樁身長(zhǎng)徑比在25～30范圍內(nèi)時(shí),樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮更趨合理,當(dāng)長(zhǎng)徑比較大時(shí),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