豎向荷載下輕微傾斜樁及傾斜荷載下豎直樁工作機(jī)理研究.pdf

1、基坑開(kāi)挖時(shí)，坑外土體向基坑內(nèi)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致坑內(nèi)已有樁基礎(chǔ)傾斜；同時(shí)樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中，打樁、挖孔順序不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致樁基礎(chǔ)傾斜，傾斜樁的垂直度一般超過(guò)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》允許的偏差。確定這些輕微傾斜樁的豎向承載力一直是工程實(shí)踐中的難題。
　　 本文首先介紹天津市某基坑工程不同垂直度的傾斜樁(垂直度0.7％～2.4％)的載荷試驗(yàn)，然后利用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬，反演得到土體參數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真模擬，研究不同土質(zhì)條

2、件下(天津市區(qū)土質(zhì)和開(kāi)發(fā)區(qū)軟弱土質(zhì))整體傾斜樁的豎向承載力隨垂直度變化的規(guī)律。同時(shí)還對(duì)局部?jī)A斜樁、傾斜群樁及基坑開(kāi)挖導(dǎo)致的局部?jī)A斜樁的豎向承載力進(jìn)行了分析。另外，本文還研究了超靜孔隙水壓力消散過(guò)程中傾斜樁的豎向承載力隨時(shí)間變化的規(guī)律。
　　 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及有限元計(jì)算結(jié)果表明：輕微傾斜樁的豎向承載力并不一定下降，當(dāng)樁的垂直度不大于4％時(shí)，相同豎向荷載下，傾斜樁的樁項(xiàng)沉降反而小于豎直樁的樁頂沉降，但樁身會(huì)產(chǎn)生較大的彎矩；相同豎向荷載作用

3、下，垂直度在5％以?xún)?nèi)時(shí)，局部?jī)A斜樁的樁頂沉降均小于豎直樁的樁頂沉降，上段傾斜樁的軸力傳遞到垂直度轉(zhuǎn)折點(diǎn)處時(shí)對(duì)下段豎直樁產(chǎn)生水平向推力，當(dāng)垂直度轉(zhuǎn)折點(diǎn)位于整體傾斜樁的反彎點(diǎn)以下時(shí)，水平向推力將導(dǎo)致局部?jī)A斜樁產(chǎn)生更大的反向撓曲變形，豎向荷載作用下樁更易于因?yàn)閺澢冃芜^(guò)大而破壞；相同固結(jié)過(guò)程，樁頂沉降、樁頂側(cè)移的增加量均隨著垂直度增加而增加；基坑開(kāi)挖導(dǎo)致樁局部?jī)A斜時(shí)，盡管樁的局部?jī)A斜程度較小(垂直度為0.15％)，相同豎向荷載作用下，局部?jī)A斜

4、樁的樁頂沉降大于未經(jīng)歷開(kāi)挖的豎直樁的樁頂沉降，垂直度增加較小時(shí)(由0.07％增加到0.15％)，豎向荷載引起的樁頂水平位移明顯增加，同時(shí)，基坑開(kāi)挖導(dǎo)致樁身產(chǎn)生了較大的初始彎矩。
　　 此外，本文還利用有限元分析軟件ABAQUS研究?jī)A斜荷載作用下豎直樁的工作機(jī)理。就本文的算例而言，先施加豎向荷載再施加水平荷載時(shí)，存在一個(gè)最優(yōu)豎向荷載，在最優(yōu)豎向荷載作用下，相同水平荷載引起的樁項(xiàng)側(cè)移最小，且豎向荷載減小樁頂側(cè)移的有利作用主要表現(xiàn)在水