雙排式鉆孔抗滑樁前后排樁荷載分擔(dān)規(guī)律研究.pdf

1、本文以數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)為研究手段，研究了承臺式雙排抗滑樁在承臺厚度、樁排距、樁間距、推力大小、嵌固深度、樁長等因素變化下的雙排樁前后排樁樁身位移、樁身內(nèi)力、土抗力分布、荷載分擔(dān)規(guī)律，對雙排樁進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合分析，給出了雙排抗滑樁在各因素變化下的荷載分擔(dān)比，為完善雙排樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算提供了依據(jù)。主要研究成果如下:
　　(1)樁身最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在滑面附近，前后排樁與承臺的連接處的內(nèi)側(cè)易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，這些部位易

2、出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，應(yīng)加強(qiáng)配筋。樁頂承臺的存在能協(xié)調(diào)前后排樁的內(nèi)力分配，使得雙排結(jié)構(gòu)受力更合理。承臺的厚度建議取值為樁身直徑的1/2～3/4。
　　(2)承臺式雙排抗滑樁土壓力分布為:后排樁推力呈拋物線形分布、抗力呈矩形分布;前排樁推力和抗力均呈三角形分布。無承臺雙排抗滑樁土壓力分布為:后排樁推力呈拋物線形分布，合力中心偏上，抗力呈三角形分布;前排樁推力也呈矩形分布，抗力呈梯形分布。由于滑面摩擦力的原因，土壓力在靠近滑面處均呈減小的趨勢

3、。
　　(3)承臺式雙排抗滑樁樁排距、樁間距的合理取值范圍均為3D～5D。樁身的合理嵌固深度為樁長的1/3。樁長越長，即滑體厚度越大，后排樁承擔(dān)的荷載比例越大。當(dāng)前樁與后樁的樁身截面剛度K=0.8時(shí)，前排樁身最大彎矩值也為后排樁樁身最大彎矩的0.8倍，前排樁的樁身直徑為后排樁的0.946倍，此時(shí)前后樁樁身均能發(fā)揮出樁身材料最佳的抗滑效果。
　　(4)綜合分析各設(shè)計(jì)因素對雙排抗滑樁荷載分擔(dān)的影響，得出了當(dāng)以剪力衡量時(shí)，后排樁與

4、前排樁的荷載分擔(dān)比為6.0∶4.0;當(dāng)以彎矩衡量時(shí)，后排樁與前排樁的荷載分擔(dān)比為5.5∶4.5。
　　(5)室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果顯示，排距越大，樁土結(jié)構(gòu)體系整體穩(wěn)定性越好，抵抗變形的能力越強(qiáng)。3D樁排距時(shí)后排樁與前排樁最大彎矩的比值平均值為1.43，5D樁排距時(shí)為1.38，對應(yīng)的后排樁與前排的荷載分擔(dān)比約為5.8∶4.2。試驗(yàn)結(jié)果值與已有的工程實(shí)例中監(jiān)測到的后樁與前樁比值1.35對應(yīng)的分擔(dān)比5.7∶4.3相近，表明本次試驗(yàn)的結(jié)果的合理

5、性，佐證了前文數(shù)值模擬計(jì)算中建議雙排抗滑樁設(shè)計(jì)時(shí)荷載分擔(dān)比采用5.5∶4.5是合理可行的，證明了前后排樁按照荷載平均分配原則設(shè)計(jì)是不合理的。
　　(6)室內(nèi)模型試驗(yàn)的前后排樁樁側(cè)土壓力變化規(guī)律基本一致，樁后推力分布呈拋物線形分布，樁前抗力呈矩形分布形式。隨著深度逐漸增加，后排樁推力在滑面以上1/2滑體厚度處達(dá)到最大值后再逐漸減少，前排樁推力在滑面以上1/3滑體厚度處達(dá)到最大值后再逐漸減少。由于滑體與滑動面間存在摩擦，土壓力靠近滑面