基于單樁載荷試驗推算群樁基礎沉降的研究.pdf

1、樁基礎工程中，一般都要進行單樁的靜載荷試驗，由此取得單樁的荷載位移曲線(P-s曲線)。目前單樁P-s曲線只是較多地應用于單樁設計承載力的驗證，或用于反參數(shù)計算。雖然單樁P-S曲線包含了豐富的樁土相互作用信息，應該說在一定程度上直接反應了現(xiàn)場土質(zhì)狀況的力學性態(tài)。但是目前很少用于樁基礎沉降計算中。P-S曲線沒有得到充分合理的利用。因此，如何以單樁荷載試驗得到的荷載位移曲線推求群樁沉降是工程界關心的問題。 本文以群樁的樁樁、樁土、土樁

2、相互作用系數(shù)為基礎，基于單樁載荷試驗，探討單樁變形與群樁沉降之間的關系。主要展開了以下研究： 1.單樁靜載荷試驗的試驗環(huán)境雖然對極限承載力影響較小，但是對試樁的荷載位移曲線的影響是不可忽視的。因此在采用樁土體系的剛度時，對堆載法、錨樁法和自平衡法三種常見的試樁方式對荷載位移曲線的影響做了詳細地討論，并且對三種載荷試驗得出的荷載位移曲線進行了合理修正。特別是針對工程常用的錨樁試樁法，應用Mindlin解，給出了錨樁上拔量對試樁影響

3、的解答。 2.在考慮單樁樁土相互作用特點的基礎上，基于樁土界面剪應力與相對位移呈雙曲線關系，建立了合理的單樁計算模型：該模型考慮了樁土界面的非線性，樁以外的土體工作性態(tài)是線性的，提出樁土之間的界面是廣義的協(xié)調(diào)變形。 3.本文應用可考慮樁存在的有限元方法對樁-樁相互作用系數(shù)進行數(shù)值分析，通過大量的數(shù)值計算，由數(shù)據(jù)回歸分析推求出相互作用系數(shù)的簡略計算公式。并且和不可考慮樁存在的Poulos方法進行了比較。對建立合理的力學模型

4、求解相互作用系數(shù)有很好的指導意義，為準確地運用單樁載荷試驗荷載唯一曲線推求群樁的沉降有很大的意義。 4.針對目前彈性理論在計算樁-樁、樁-土、土-樁相互作用系數(shù)時不能考慮樁本身存在的影響，基于Muki理論提出了可以考慮樁存在對相互作用系數(shù)影響的力學模型。 a)基于Muki理論，提出了樁樁相互作用系數(shù)計算的力學模型，編制了相應的程序。 計算結果比彈性理論計算的相互作用系數(shù)要小，但比有限元計算的相互作用系數(shù)

5、要大。該力學模型可以從一定程度上考慮樁存在對相互作用系數(shù)的影響。 b)樁對土體的影響系數(shù)可以直接應用Muki理論的單樁力學模型計算。 c)建立了土體對樁影響系數(shù)計算模型，模型考慮了樁體存在對相互作用系數(shù)的影響。 5.從群樁沉降效應系數(shù)研究出發(fā)，結合單樁載荷試驗的荷載位移關系預估和計算群樁沉降。提出單樁載荷試驗得出的單樁沉降分為可恢復的彈性部分和不可恢復的塑性部分，在計算群樁平均沉降時只考慮沉降彈性部分的群樁效應疊