混凝土灌注樁樁周土力學參數(shù)反分析方法研究.pdf

1、樁基礎的承載能力主要取決于樁周土的極限承載能力，土的強度主要體現(xiàn)在抗剪強度上。因此，土的抗剪強度指標是決定樁基礎承載力的主要因素。土的強度參數(shù)包括黏聚力c和內(nèi)摩擦角ψ，目前，這兩個參數(shù)的取得通常是通過土工試驗完成，包括直接剪切試驗、三軸壓縮試驗等。但由于土工試驗需要將試樣脫離其工作環(huán)境，而且無法精確地模擬真實工作條件下土的破裂面，因此土工試驗得到的強度參數(shù)存在較大誤差。國內(nèi)外專家通過一系列改進的試驗來模擬土的真實工作狀態(tài)，但仍未能完全達

2、到預期目標。
　　本文根據(jù)樁周土材料受力特性與三軸壓縮試驗中土樣的力學特性的關(guān)聯(lián)性分析，分別研究了樁側(cè)土和樁端土的應力狀態(tài);應用彈性力學理論，推導了1/4無限平面彈性體在一側(cè)受到均布正應力和均布切應力的條件下的應力解，使用明德林解求解樁端地基單元的應力，進而確定土單元破裂面，求解其第一主應力和第三主應力;結(jié)合巖土材料離散的特性，提出了樁側(cè)土的應力衰減系數(shù)，進而應用莫爾-庫倫準則和應力路徑理論提出反分析方法—莫爾應力圓圖解法，求解土

3、的強度參數(shù)。
　　對于樁側(cè)土，采用本文推導的樁側(cè)土單元應力解，求解樁側(cè)土單元應力并應用衰減系數(shù)公式進行修正，通過應力路徑理論，確定樁側(cè)土極限平衡狀態(tài)所在位置。對于樁端土，采用集中力作用于地基內(nèi)部條件下的明德林解計算樁端土有效壓縮層厚度范圍內(nèi)的土單元應力，通過應力路徑理論，確定樁端土極限平衡狀態(tài)所在位置。然后，分別對黏性土材料和無黏性土材料應用對應的莫爾應力圓圖解法，確定樁周土的黏聚力和內(nèi)摩擦角。
　　在建立強度參數(shù)反分析方法