堆載條件下軟弱地基群樁負摩阻力分布特性研究.pdf

1、隨著高速鐵路和高速公路以及高層建筑物的快速發(fā)展，人類對樁基礎(chǔ)的使用越來越廣泛，隨之而來對樁基礎(chǔ)的研究也越來越多。在實際工程中，對群樁的應(yīng)用更是達到了前所未有的高度。但是，到目前為止，對特殊土中群樁基礎(chǔ)在堆載條件下各樁基工作機理和群樁效應(yīng)的研究并不是很多。因此，本文參考某實際工程，通過模型試驗對粉質(zhì)粘土中的群樁基礎(chǔ)進行了承載力、軸力、側(cè)摩阻力和中性點等的研究。通過不同的堆載形式，對比分析了樁基的沉降、樁周土的沉降、群樁中各樁基的軸力、各樁

2、基的側(cè)摩阻力和中性點位置的變化規(guī)律等。最后，結(jié)合某橋梁工程群樁基礎(chǔ)，利用Midas/GTS NX軟件進行了堆載條件下群樁基礎(chǔ)的數(shù)值模擬研究，研究以上各點的變化規(guī)律，得出結(jié)論。本文主要內(nèi)容有:
　　(1)查閱文獻，了解有關(guān)樁基負摩阻力的研究現(xiàn)狀，主要從理論方面的研究、現(xiàn)場試驗的研究、室內(nèi)模型試驗的研究以及數(shù)值模擬的研究等方面給出了近年來一些國內(nèi)外學者的研究成果?；趪鴥?nèi)外研究學者對群樁在邊載作用下的研究比較少，制定了室內(nèi)模型試驗的相

3、關(guān)方案，提出了本文所要研究的主要內(nèi)容。
　　(2)室內(nèi)模型試驗所用樁基為直徑為0.03m的亞克力棒，每根長1m，共計9根，采用3×3的形式對稱布置，樁間距為3D，亞克力棒表面利用環(huán)氧樹脂膠粘貼了一層粒徑為0.2mm-0.5mm干凈的砂子，并涂刷水泥漿;模型箱尺寸為1.2m×1.2m×1.3m(長×寬×高);填土為蘭州周邊黃土，通過相關(guān)土工試驗確定了填土的基本參數(shù)。通過圍載和邊載兩種工況來對比分析土層沉降、樁身軸力、樁基側(cè)摩阻力以及

4、中性點位置等的變化規(guī)律，同時也說明了不同工況下各樁基承載力發(fā)揮系數(shù)的變化特點，為以后工程的施工提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考。
　　(3)在圍載工況下，各樁基軸力和側(cè)摩阻力隨圍載等級的增加而逐漸增大，中性點的位置隨圍載的增大不斷的向下移動;同一圍載下，角樁的軸力和側(cè)摩阻力最大，邊樁次之，中心樁最小，同時角樁中性點的位置最低，邊樁居中，中心樁的最靠近填土表面。本次工況下要使樁基承載力發(fā)揮系數(shù)保持在0.7以下，則建議圍載施加不超過60kPa。

5、>　　(4)在邊載工況下，只有靠近邊載加載側(cè)的角樁和邊載以及中心樁和中邊樁才出現(xiàn)負摩阻力和中心點。邊載作用下各樁基軸力、側(cè)摩阻力和中性點的位置以及土層沉降等的變化規(guī)律都與圍載相似。通過試驗數(shù)據(jù)分析，無論圍載還是邊載，各樁基中性點的位置隨著堆載的增加而逐漸下沉，最后呈現(xiàn)出趨于水平的趨勢。要使樁基承載力發(fā)揮系數(shù)保持在0.7以下，則建議邊載施加不超過80kPa。
　　(5)基于Midas/GTS NX有限元軟件，依托某既有鐵路橋梁樁基在