施工因素對嵌巖樁承載特性的影響研究.pdf

1、本文通過文獻調(diào)研及室內(nèi)模擬試驗、有限元模擬，探討嵌巖樁側(cè)摩阻力、端阻力及整體承載特性。分析影響嵌巖樁承載特性各種因素，著重探討施工因素中成樁工藝、成孔時間、泥皮厚度、孔壁粗糙度、樁底沉渣對嵌巖樁承載特性的影響。主要內(nèi)容和成果如下：
　　 探索出成樁工藝影響嵌巖樁的機理主要在于施工工藝的不同會導致嵌巖樁孔壁粗糙度、樁底沉渣、泥皮厚度的不同，進而會影響嵌巖樁的承載性狀，成孔時間影響嵌巖樁的主要機理在于成孔時間過長就會對巖石造成一定程

2、度的軟化，加大泥皮的厚度，進而削弱嵌巖樁的承載力，泥皮對嵌巖樁的機理在于泥皮使樁巖界面造成軟夾層，削弱孔壁粗糙度有利影響，從而降低嵌巖樁的承載力。
　　 孔壁粗糙度和樁底沉渣對嵌巖樁的影響是已經(jīng)定性的，而要上升到定量分析，特別是原位試驗中的定量分析，依據(jù)現(xiàn)在的科技手段和技術(shù)還有些難度，鑒于此，課題組采用室內(nèi)模型試驗來定量分析孔壁粗糙度因子及樁底沉渣對嵌巖樁承載特性的影響，得出以下結(jié)論：
　　 1、通過五組嵌巖樁室內(nèi)模型試

3、驗測試結(jié)果，探討了實底樁和虛底樁在其他條件不變的情況下，只改變粗糙度因子所引起的試樁承載特性變化的規(guī)律：樁底實底時，當粗糙度因子由0變?yōu)?.04時，極限承載力提高幅度達50％，而隨著粗糙度的進一步增大，極限承載力增長幅度迅速變小，樁底虛底的時候，粗糙度因子由0變?yōu)?.04時，極限承載力提高幅度達185％，而當粗糙度繼續(xù)變大時，承載力少許增長后反而出現(xiàn)下降的趨勢。在樁周巖石強度不是太高的情況下，孔壁粗糙度對極限承載力的貢獻并不是無限增長的

4、，特別是在樁底虛底的情況下，極限承載力還有可能出現(xiàn)下降的趨勢，這主要是因為樁周巖石凸出部分在三向擠壓下發(fā)生破壞，上部樁段側(cè)摩阻力達到極限從而使側(cè)摩阻力減少且重心下移的結(jié)果。
　　 2、在粗糙度因子的影響下，側(cè)摩阻力的極限值非常高，甚至達到孔壁光滑時側(cè)摩阻力極限值的3倍，這主要是因為，樁巖界面凸凹面使得樁巖之間的破壞不僅僅是剪切破壞，而是一種三向擠壓破壞，這有助于大大增強平均側(cè)摩阻力。樁底沉渣（用樁底虛底模擬）對嵌巖樁承載力的影響

5、更為大些，在粗糙度因子為零時，實底樁和虛底樁的承載力相差三倍以上，可以看出樁端阻力及其對增加樁側(cè)摩阻力的重要性，隨著粗糙度因子的增大，實底樁和虛底樁的極限承載力相差才有所減小，主要是因為帶孔壁粗糙度的樁側(cè)提供了更為強勁的承載力。
　　 3、在室內(nèi)模擬的基礎上利用有限元模擬原型嵌巖樁承載特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其承載特性與室內(nèi)模擬結(jié)果有很大的相似性。最后利用Langrange插值法得出了本試驗實底和虛底嵌巖樁在粗糙度因子影響下承載力量化關系