擠擴支盤樁承力盤成型過程對樁周土的影響分析研究.pdf

1、擠擴支盤灌注樁是一種新型樁,是在原有等截面鉆孔灌注樁的基礎上發(fā)展而來的.該樁利用樁身不同部位的硬土層設置分支或承力盤,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.該文重點研究了擠擴設備擠壓土體形成承力盤的力學過程和該過程對樁周圍土體的影響范圍.考慮土應力-應變關系的非線性,假設擠土臂上的土壓力服從二次拋物線分布;考慮土的回彈性,假設擠土臂與土體的接觸長度滿足公式x=l[90-α)/9

2、0]<'1/2>.在以上假設的基礎上建立了擠擴裝置工作時的力學模型,得出了擠擴裝置作用力和擠土臂土壓應力的關系式.利用圓柱孔擴張理論分析了承力盤擠擴過程,通過計算得到了不同擠擴張角下的塑性區(qū)范圍開展圖,并得出結論:(1)單向擠擴時,承力盤以下土體受到充分擠壓,能有效提高支盤樁的豎向承載力;(2)雙向擠擴時,承力盤水平方向土體受到充分擠壓,能有效提高支盤樁的橫向承載力.運用大型有限差分計算軟件FLAC-2D對擠擴過程進行了數值模擬分析.根

3、據擠密效應試驗資料建立了擠擴過程數值計算模型,得到了承力盤擠擴成型后對樁周土的影響范圍:(1)單向擠擴時,樁周土擠密效應的影響范圍在水平方向達到1.8m,尤其在0.9m內擠密效果顯著;豎向方向擠密效應的影響范圍為承力盤以下1.4m,承力盤以上0.7m,尤其在盤下0.6m以內擠密效果顯著.(2)雙向擠擴時,樁周土擠密效應的影響范圍在水平方向達到2.5m,在1.3m范圍內擠密效果顯著;豎直方向擠密效應影響范圍達到1.1m.理論分析和數值模擬