全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁單樁沉降機(jī)理與沉降特性研究.pdf

1、全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁是通過(guò)改進(jìn)灌注樁制作工藝和施工設(shè)備，憑借在樁身不同部位設(shè)置“球型”擴(kuò)大頭，不僅可以提高承載力，同時(shí)還能克服沉管灌注樁普遍存在的縮頸、斷樁、蜂窩及鋼筋籠變形扭曲等問(wèn)題的一種夯擴(kuò)型樁。雖然全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁已經(jīng)在許多工程中得到應(yīng)用，但針對(duì)其承載機(jī)理、承載力計(jì)算、沉降特性等理論的研究仍是空白。
　　本論文借助現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析等多種方法對(duì)全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁的單樁承載機(jī)理、單樁沉降規(guī)律進(jìn)行探

2、索，研究擴(kuò)大頭在單樁沉降過(guò)程中發(fā)揮作用的規(guī)律，為全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁的單樁沉降設(shè)計(jì)提供依據(jù)，并以理論推導(dǎo)方式試著給出了該樁型的單樁沉降理論計(jì)算方法。
　　論文研究主要獲得了以下結(jié)論：
　　1）在樁長(zhǎng)和樁徑相同的情況下，全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁的極限承載力與直樁相比有明顯提高，且為2倍以上，與此相應(yīng)，在同一樁頂荷載下沉降不足直孔樁的1/2。
　　2）全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁因在樁身不同部分處存在擴(kuò)大頭，所以在其 P~S曲線中存在

3、明顯的“臺(tái)階式”跳躍。通過(guò)改變不同擴(kuò)大頭間距可以調(diào)整相鄰“臺(tái)階式”跳躍的出現(xiàn)間隔。樁身擴(kuò)大頭產(chǎn)生的“臺(tái)階式”跳躍幅度要大于樁端擴(kuò)大頭產(chǎn)生的跳躍幅度。
　　3）增加全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁的擴(kuò)大頭數(shù)量能夠有效增大其承載能力、減小樁頂沉降值。在本文試驗(yàn)條件中，同一樁頂荷載下，擴(kuò)大頭的數(shù)量越多，沉降值越小。當(dāng)樁頂施加荷載作用達(dá)到4000N時(shí)，普通直樁的沉降量是多擴(kuò)大頭樁的4倍，單擴(kuò)大頭樁的沉降量是多擴(kuò)大頭樁的2倍。
　　4）由于樁身擴(kuò)

4、大頭的存在，樁側(cè)摩阻力的分布特性和作用范圍發(fā)生了改變。位于擴(kuò)大頭中下部的土體受到的擴(kuò)大頭的應(yīng)力作用要明顯大于樁側(cè)摩阻力產(chǎn)生的應(yīng)力值。擴(kuò)大頭對(duì)周邊土體的作用規(guī)模大約是樁身直徑的4倍。
　　5）全夯式擠擴(kuò)多頭灌注樁的擴(kuò)大頭直徑、樁身直徑、相鄰兩個(gè)擴(kuò)大頭之間的距離、樁土剛度比、細(xì)長(zhǎng)比等都能影響樁的沉降值。因而，進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足承載力要求的條件下，可以根據(jù)工程場(chǎng)地地層條件選擇合適的參數(shù)以減小單樁沉降值。
　　6）基于Mindl