大直徑嵌巖樁嵌巖深度效應(yīng)試驗研究.pdf

1、嵌巖樁以其樁端嵌入巖層而得名，在樁的各種類型中可謂別樹一幟。大直徑嵌巖樁在我國已被廣泛應(yīng)用于建筑、市政、公路橋梁、港口碼頭等工程領(lǐng)域，其突出特點是單樁承載力高、沉降小、抗震性能好、適應(yīng)性強等。目前，大直徑嵌巖樁的應(yīng)用范圍越來越廣泛，已經(jīng)成為以山地丘陵地形為主的西部地區(qū)普遍選用的一種樁型，尤其是在長江上游地區(qū)水位變動較大的港口碼頭工程中應(yīng)用極為廣泛。近十余年來，關(guān)于大直徑嵌巖樁的嵌巖深度效應(yīng)問題，日益成為學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注的焦點，是當今亟

2、待解決的重要課題之一。
　　本文首先通過查閱國內(nèi)外的相關(guān)文獻，并對實際工程中的嵌巖樁展開調(diào)研，系統(tǒng)分析嵌巖樁在豎向受荷情況下的承載性狀、荷載傳遞機理及破壞形式。其次，立足于重慶地區(qū)，采用理論分析、模型試驗以及有限元數(shù)值仿真分析相結(jié)合的方法，探討大直徑嵌巖樁的承載特性及嵌巖深度效應(yīng)，并針對重慶地區(qū)工程中廣泛分布的基巖類型，提出適用于重慶地區(qū)地質(zhì)條件的最優(yōu)嵌巖深度范圍，旨為大直徑嵌巖樁的設(shè)計與施工提供參考借鑒。最后，根據(jù)試驗實測數(shù)據(jù)及

3、數(shù)值模擬結(jié)果，對影響大直徑嵌巖樁承載特性、沉降特性及嵌巖深度效應(yīng)的主要因素進行詳細分析。本文主要研究工作及取得的成果簡述如下:
　　(1)嵌巖樁的豎向荷載傳遞是一個極其復(fù)雜的、樁-土-巖共同作用相互影響的過程。嵌巖樁承受豎向荷載的全過程中，非嵌巖段側(cè)阻力早于嵌巖段側(cè)阻力，而嵌巖段樁側(cè)阻力又是先于樁端阻力發(fā)揮出來。嵌巖樁的破壞模式主要有:壓屈破壞、整體剪切破壞、樁-巖界面剪切滑移破壞。
　　(2)泥巖嵌巖樁和砂巖嵌巖樁均屬端承

4、摩擦樁，其荷載-位移曲線均呈緩變型，樁側(cè)摩阻力沿樁深方向呈“上大下小”的雙峰分布，對于泥巖嵌巖樁，上峰值出現(xiàn)在0.04L～0.1L之間，下峰值出現(xiàn)在0.79L～0.94L之間;而對于砂巖嵌巖樁，上峰值出現(xiàn)范圍是0.08L～0.16L，下峰值出現(xiàn)范圍是0.89L～0.94L。隨著嵌巖深度的增加，下峰位置有向下退化的趨勢。
　　(3)樁側(cè)平均側(cè)摩阻力與基巖強度成正相關(guān)，與嵌巖深度、樁徑成負相關(guān)。通過增加樁徑、嵌巖比及持力層圍巖強度均可