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域中得以推廣將取得良好的經濟效益和社會效益。本文在已有的變截面樁研究成果的基礎上,通過室內模型試驗,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。
　　 通過室內模型試驗測得的數據,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,盤上下一定范圍內樁側摩阻力的發(fā)揮會受到影響,甚至出

3、現負摩阻力。
　　 模型樁試驗結果表明,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)生壓縮現象,擴大盤上部的土體則發(fā)生滑落現象;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阻力(包括側阻力和擴大盤端阻力)均遠大于樁端阻力,擴大盤的數量及間距對這一結果影響不明顯;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偏上設置;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,但是結果相差不大;變截面樁