成孔卸荷條件下灌注樁在砂土中承載性狀機(jī)理研究.pdf

1、隨著建(構(gòu))筑物向高、重、大、深方向的發(fā)展，對樁基承載性能的要求越來越高，并逐漸向大直徑深長方向發(fā)展，但針對灌注樁承載機(jī)理的研究還遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐需要，特別是對于大直徑深超長樁的荷載傳遞機(jī)制的研究還不深入。另外，現(xiàn)行國家或多數(shù)的地方設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中灌注樁側(cè)摩阻力的確定基本上是按同類工程中預(yù)制樁的側(cè)摩阻力經(jīng)一定折減得到，而灌注樁的成孔卸荷工藝和預(yù)制樁的擠土效應(yīng)有著很大不同，混凝土骨料的“自立”特性也使孔壁土體呈現(xiàn)卸荷松弛效應(yīng)，這都使兩種樁的承載

2、特性存在重大差異。因此，如何基于成孔卸荷效應(yīng)的影響對灌注樁的承載機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究是樁基工程理論的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場實(shí)測、理論分析、室內(nèi)模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對成孔卸荷后灌注樁在砂土中的承載性狀進(jìn)行分析，研究內(nèi)容主要分為以下幾部分：
　　 (1)砂土力學(xué)特性和相關(guān)理論研究?？偨Y(jié)概括了和砂土力學(xué)特性相關(guān)的理論和研究成果，對變形特性的機(jī)理進(jìn)行了一些探討，為后面的理論分析提供依據(jù)和參考。
　　

3、 (2)考慮成孔卸荷特性的現(xiàn)場試驗(yàn)研究。主要包括孔壁變形特征現(xiàn)場科研測孔和考慮成孔卸荷的灌注樁現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)研究：針對常州高架道路工程(一期)現(xiàn)場由常規(guī)和旋挖機(jī)兩種成孔機(jī)械所成樁孔的成孔性狀進(jìn)行分析對比，探討研究了成孔卸載后不同土層(尤其是砂土層)孔壁的側(cè)向變形特征及孔徑隨時(shí)間的變化規(guī)律；結(jié)合常州高架道路工程(一期)現(xiàn)場不同試樁的靜載荷試驗(yàn)和樁身應(yīng)力測試結(jié)果，通過荷載傳遞特征分析，對不同成樁工藝下不同樁徑、樁長條件下樁基承載特性進(jìn)行了對

4、比研究，重點(diǎn)針對成孔卸荷對灌注樁的承載性能影響的宏觀機(jī)理進(jìn)行定性分析。
　　 (3)側(cè)向卸荷下灌注樁在砂土中承載性狀理論研究。針對灌注樁樁側(cè)樁端阻力的影響因素進(jìn)行了深入分析。提出了確定完整指數(shù)函數(shù)參數(shù)的差分形式最小二乘法，并用其對大直徑灌注樁的沉降變形特征進(jìn)行量化分析。側(cè)重研究了砂土力學(xué)特性的變化對灌注樁承載性狀影響，探討了力學(xué)特性的變化引發(fā)砂土內(nèi)狀態(tài)量的改變，考慮了幾種效應(yīng)間的耦合關(guān)聯(lián)作用。
　　 (4)成孔卸荷后灌注

5、樁承載性狀的室內(nèi)模型試驗(yàn)研究。通過設(shè)計(jì)模型試驗(yàn)及對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析，研究不同成樁工藝下樁基的荷載傳遞性狀的差異，考慮了鉆孔灌注樁的成孔卸荷及裹膜預(yù)埋樁的撤膜卸荷與靜壓樁擠土效應(yīng)的差異，重點(diǎn)探討了成孔卸荷效應(yīng)對灌注樁承載性狀的影響。
　　 (5)成孔卸荷后灌注樁在砂土中承載性狀數(shù)學(xué)解析模型的建立。主要考慮成孔卸荷效應(yīng)的影響，從孔壁穩(wěn)定性基本解推導(dǎo)、鉆孔灌注樁荷載傳遞特征解析式的確定、鉆孔灌注樁承載力數(shù)學(xué)解析模型的建立三方面出發(fā)