大直徑超長橋梁樁基與群樁基礎(chǔ)豎向承載特性及沉降控制研究.pdf

1、在沿海及沿江等深厚覆土地區(qū)，大直徑超長樁己在工程中被大量使用，大直徑超長單樁及群樁基礎(chǔ)的豎向承載性狀目前已成為工程界的一大熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，開展對(duì)大直徑超長單樁及大規(guī)模群樁基礎(chǔ)在豎向荷載下的工作性能的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。本文通過現(xiàn)場(chǎng)樁基載荷試驗(yàn)、荷載傳遞理論模型分析、數(shù)值試驗(yàn)并結(jié)合離心機(jī)模擬試驗(yàn)等，完成了以下主要研究內(nèi)容及成果： 首先，對(duì)目前單樁及群樁沉降的理論分析方法、模擬試驗(yàn)方法、經(jīng)驗(yàn)簡化法等三大類分析方法進(jìn)行了簡要

2、介紹，同時(shí)對(duì)樁側(cè)阻力及樁端阻力的確定方法也進(jìn)行了簡要匯總，傳統(tǒng)的分析方法在運(yùn)用于大直徑超長樁基礎(chǔ)承載特性分析時(shí)有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善，分析認(rèn)為由于大直徑超長樁及大規(guī)模群樁基礎(chǔ)的受力變形特性較為復(fù)雜且當(dāng)前認(rèn)識(shí)還很不充分，將各種不同的研究手段有機(jī)結(jié)合起來成為目前研究大型復(fù)雜樁基工程的有效途徑。 以蘇通大橋樁基工程為例，通過收集現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的多組大直徑超長單樁基礎(chǔ)載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討了大直徑超長鉆孔灌注樁的荷載沉降特性、軸力及側(cè)摩阻力分布特性

3、、樁身位移分布特性等，對(duì)壓漿前后大直徑超長灌注樁承載特性進(jìn)行了分析。 以大直徑超長樁的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，提出了一種新的荷載傳遞計(jì)算方法-三參數(shù)荷載傳遞模型，并利用剪切位移法考慮樁與樁之間的相互作用，將提出的三參數(shù)荷載傳遞模型推廣應(yīng)用于群樁分析。利用本文提出的荷載傳遞理論模型計(jì)算分析了大直徑超長鉆孔灌注單樁及群樁基礎(chǔ)的荷載沉降特性、軸力及側(cè)摩阻力分布特性、樁身壓縮量分布特性、樁頂反力分配以及樁間距及樁數(shù)的影響規(guī)律。 以有

4、限元數(shù)值試驗(yàn)并結(jié)合離心機(jī)模擬試驗(yàn)對(duì)大直徑超長單樁及群樁基礎(chǔ)荷載沉降特性、樁身軸力及側(cè)摩阻力、樁身壓縮量、樁頂反力及樁端反力分配、樁周土體沉降等規(guī)律進(jìn)行了深入研究，同時(shí)對(duì)大直徑超長單樁及群樁基礎(chǔ)主要影響因素進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，其中，對(duì)大直徑超長單樁基礎(chǔ)重點(diǎn)分析了樁、土體特性的影響規(guī)律，對(duì)大規(guī)模大直徑超長群樁基礎(chǔ)重點(diǎn)分析了樁土體特性、承臺(tái)剛度、樁間距、群樁樁數(shù)、群樁整體剛度情況等的影響規(guī)律。 考慮到施工復(fù)雜性及重要性，文中以有限元

5、數(shù)值試驗(yàn)方法對(duì)大直徑超長單樁及群樁基礎(chǔ)豎向承載特性的施工效應(yīng)進(jìn)行了初步分析，重點(diǎn)分析了樁端沉渣、樁身泥皮、樁身土層沖刷及樁端后壓漿等因素對(duì)大直徑超長單樁承載特性的影響規(guī)律，對(duì)樁周土層沖刷及樁端后壓漿等因素對(duì)大直徑超長群樁基礎(chǔ)的豎向承載特性影響進(jìn)行了分析，取得了一些有意義的成果。 最后，文中分析了目前現(xiàn)行規(guī)范中樁基豎向承載力計(jì)算方法存在的一些問題，根據(jù)建立的單、群樁荷載傳遞理論解析模型，提出了按控制沉降確定大直徑超長單樁及剛性高承