變截面樁豎向承載特性模型試驗研究.pdf

1、變截面樁是一種新型樁。該樁利用樁身不同部位的土層設(shè)置擴大盤,將摩擦樁變革為變截面多支點摩擦端承樁,改變了樁的受力機理,使樁的承載力大大提高,沉降變形顯著減小。相對于等直徑樁具有較高的承載力和較小的沉降變形,如能在土木工程各個領(lǐng)域中得以推廣將取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。本文在已有的變截面樁研究成果的基礎(chǔ)上,通過室內(nèi)模型試驗,研究了變截面樁在豎向荷載下的承載力、荷載傳遞機理、樁身及樁周土的應(yīng)力分布,重點研究了不同盤距對變截面樁承載力及變形

2、的影響。
　　 通過室內(nèi)模型試驗測得的數(shù)據(jù),繪出Q-s曲線和樁身軸力變化曲線,可以看出變截面樁具有較好的承載特性。在加載初期荷載較小時,擴大盤處軸力變化不明顯,樁身軸力基本上是線性減小的,說明樁的承載力主要由樁側(cè)摩擦力提供。隨著荷載增大,在擴大盤處,樁身軸力變化增大,說明擴大盤開始發(fā)揮作用,其分擔(dān)的荷載越來越大,這也是變截面樁承載力遠高于普通等直徑樁的原因。同時由于擴大盤的影響,盤上下一定范圍內(nèi)樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮會受到影響,甚至出

3、現(xiàn)負摩阻力。
　　 模型樁試驗結(jié)果表明,具有一個擴大盤的變截面樁或擴大盤間隔較大的變截面樁,位于擴大盤的下部土體發(fā)生壓縮現(xiàn)象,擴大盤上部的土體則發(fā)生滑落現(xiàn)象;擴大盤間隔較小時。上下兩個擴大盤之間的土體與兩個擴大盤練成一體;等截面樁與變截面樁的荷載沉降曲線相似,但是具有擴大盤的變截面樁的總樁側(cè)阻力(包括側(cè)阻力和擴大盤端阻力)均遠大于樁端阻力,擴大盤的數(shù)量及間距對這一結(jié)果影響不明顯;對于具有一個擴大盤的變截面樁,擴大盤在下面的變截面

4、樁的承載力最小,位于上部的居中,位于中間的變截面樁的承載力最大,尤其是當(dāng)沉降量較大時擴大盤在中間的變截面樁的承載力發(fā)揮明顯,可見擴大盤的位置對承載力有一定的影響,因此,單個擴大盤的位置最好居中設(shè)置;對于具有兩個等間隔擴大盤的變截面樁,兩個擴大盤位于上部的樁承載力高于位于下部的承載力,因此兩個擴大盤兩個擴大盤位置應(yīng)偏上設(shè)置;擴大盤間隔對承載力影響不顯著;)具有三個擴大盤的變截面樁承載力大于兩個盤的變截面樁承載力,但是結(jié)果相差不大;變截面樁