超長灌注樁單樁沉降特性的試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、本文對超長鉆孔灌注樁的沉降特性進(jìn)行了靜載試驗(yàn)和理論研究，主要的工作和成果如下：
　　 (1)本文通過對高268m的浙江財富金融中心的超長鉆孔灌注樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：超長鉆孔灌注樁樁身壓縮量占樁頂沉降的比例很大，在工作荷載下為92％，在最大試驗(yàn)荷載下仍高達(dá)68％：超長鉆孔灌注樁樁側(cè)土層的側(cè)摩阻力發(fā)揮是異步的，上部土層的摩阻力先于下部土層發(fā)揮，荷載增加到最大試驗(yàn)荷載時，上部土層已經(jīng)達(dá)到極限摩阻力，而下部土層的摩阻力尚未完全發(fā)揮；

2、當(dāng)樁土相對位移達(dá)到極限相對位移后，會發(fā)生樁土滑移，導(dǎo)致側(cè)阻軟化從而使側(cè)摩阻力略有降低。
　　 (2)本文通過對浙江地區(qū)的近200根持力層為中風(fēng)化基巖的鉆孔灌注樁的靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，擬合得到由長徑比L/d計算樁身壓縮量綜合系數(shù)ξ和樁身壓縮占樁頂沉降的比例α的經(jīng)驗(yàn)公式，提出了一種鉆孔灌注樁單樁沉降簡化計算經(jīng)驗(yàn)公式。通過計算值和實(shí)測值的對比發(fā)現(xiàn)，該簡化計算方法的計算結(jié)果與實(shí)測值有較好的一致性。
　　 (3)鉆孔灌注樁樁底

3、沉渣的存在常導(dǎo)致樁端土弱化而發(fā)生樁端破壞，為了精確計算樁端土弱化情況下的鉆孔灌注樁單樁沉降，采用彈性、軟化和塑性三階段的樁端土三折線模型和樁側(cè)土理想彈塑性模型推導(dǎo)單樁的荷載傳遞解析解，實(shí)現(xiàn)對Q0-S0曲線的計算。算例分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)樁頂荷載較小時，采用傳統(tǒng)的樁端雙折線模型和樁端三折線模型的計算Q0-S0曲線與實(shí)測曲線均能夠較好地吻合；但當(dāng)樁頂荷載較大時，采用樁端三折線模型的計算Q0-S0曲線則更接近實(shí)測曲線。所以對于發(fā)生樁端土破壞的樁，三折

4、線荷載傳遞曲線更符合樁端土的實(shí)際荷載傳遞特點(diǎn)，本文的荷載傳遞計算模型計算更精確。
　　 (4)根據(jù)注漿土室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果、注漿土微觀結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖像和靜載實(shí)測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)樁端后注漿能夠同時提高樁側(cè)土強(qiáng)度和提高樁端土強(qiáng)度。樁端后注漿主要提高了樁側(cè)土彈性階段的剪切剛度λ1，樁端土彈性階段的豎向剛度系數(shù)k1以及硬化階段的豎向剛度系數(shù)k2，使樁端土的荷載傳遞模型表現(xiàn)為硬化雙折線模型。故采用樁側(cè)土理想彈塑性模型和樁端土硬化模型推導(dǎo)樁端后注漿樁單

5、樁荷載傳遞計算模型。
　　 (5)利用后注漿樁單樁荷載傳遞計算模型分析發(fā)現(xiàn)：單獨(dú)增大λ1、k1和k2均可提高樁承載力減小樁沉降；相比之下，增大λ1的效果較為顯著，只有在荷載水平較大時，增大k1和k2的改善效果才會顯現(xiàn)。同時增大λ1、k1和k2，可以使樁頂荷載-沉降曲線更加顯著地變得平緩，可見樁端后注漿技術(shù)可以有效地增大樁的承載力和減小沉降。對文獻(xiàn)中樁端后注漿樁和未注漿樁的算例分析發(fā)現(xiàn)：樁端后注漿樁的計算Q0-S0曲線和實(shí)測曲線均