基坑開挖卸荷影響下樁土相互作用特性研究.pdf

1、基坑開挖卸荷會導致樁基承載力的損失并引起樁身的拉力作用，國內外已發(fā)生不少因深開挖卸荷造成的樁基工程事故。研究深開挖卸荷影響下的樁土相互作用機理和樁基承載特性有助于深入認識與評估坑底樁的性能和安全情況，并可指導實際工程。
　　本文以復雜應力狀態(tài)下樁土接觸面的力學特性研究為切入點，結合工程實例分析，采用室內模型試驗和數值模擬等方法探討了周邊土體卸荷影響下的樁土相互作用規(guī)律。
　?。?）自主研發(fā)一套可控制復雜應力狀態(tài)變化的樁土接觸

2、面三軸模擬試驗儀，并通過實驗探討了高圍壓（法向應力）水平下的樁土接觸面力學特性。該試驗儀采用三軸壓力室的氣壓加載控制接觸面法向應力，利用壓力室頂部的雙套活塞實現對順接觸面向土體應力狀態(tài)和樁土接觸面剪切加載的分別控制，通過設置樁周土樣上下表面孔壓可控制接觸面的滲流狀態(tài)和有效應力變化。試驗儀的測試系統對接觸面的總摩阻力和相對位移進行量測，并可觀測三軸壓力室內樁周土樣的分層變形量。該試驗系統可測試復雜應力狀態(tài)下的樁土接觸面相互作用特性，通過等

3、向加卸載應力作用下的接觸面試驗驗證了該試驗儀的有效性。三軸接觸面試驗和數值分析結果表明，樁土接觸面的極限摩阻力和摩擦系數不僅受圍壓（法向應力）作用，同時受土體豎向壓力（順接觸面向應力）影響。
　　（2）通過樁周土體開挖卸荷的室內模型試驗研究了卸荷條件下樁基的極限承載力以及卸荷過程中樁的受力特性，分析低法向應力水平下的樁土接觸面力學性能。試驗表明周邊土體開挖卸荷后的樁基極限承載力下降、樁頂沉降增加，樁土接觸面的極限摩阻力和摩擦系數均

4、有一定下降，但地表開挖卸荷對深層樁土界面的影響較小。室內模型試驗中極限摩阻力充分發(fā)揮所需要的樁土相對位移值，與三軸接觸面試驗結果基本一致，均為2mm左右。對開挖卸荷過程中樁身受力變形的測試結果表明，由于土體回彈所引起的樁身拉應力隨著卸荷量的增大而增大，樁身最大拉力位置（中性點）位于樁長的2/3深度處。
　　（3）根據模擬試驗結果，結合兩個上海地區(qū)工程實例的數值分析，研究了基坑開挖卸荷作用下的樁基承載力和受力變形規(guī)律，探討了樁土接觸