[硕士]施工因素对嵌岩桩承载特性的影响研究.pdf

摘要 施工因素对嵌岩桩承载特性的影响研究 硕士研究生：王红伟 指导教师：戴国亮副教授 东南大学土木工程学院 摘要 本文通过文献调研及室内模拟试验、有限元模拟，探讨嵌岩桩侧摩阻力、端阻力及 整体承载特性。分析影响嵌岩桩承载特性各种因素，着重探讨施工因素巾成桩工艺、成 M 孑L时间、泥皮厚度、孔壁粗糙度、桩底沉渣对嵌岩桩承载特性的影响。主要内容和成果 O 如下： C 探索出成桩工艺影响嵌岩桩的机理主要在于施工工艺的不同会导致嵌岩桩孔壁粗 G. 糙度、桩底沉渣、泥皮厚度的不同，进而会影响嵌岩桩的承载性状，成孔时问影响嵌岩 N 桩的主要机理在于成孔时间过长就会对岩石造成一定程度的软化，加大泥皮的厚度，进 O 而削弱嵌岩桩的承载力，泥皮对嵌岩桩的机理在于泥皮使桩岩界面造成软央层，削弱孔 L 壁粗糙度有利影响，从而降低嵌岩桩的承载力。U 孔壁粗糙度和桩底沉渣对嵌岩桩的影响是已经定性的，而要上升到定量分析，特别 H 是原位试验中的定量分析，依据现在的科技手段和技术还有些难度，鉴于此，课题组采 Z 用室内模型试验来定量分析孔壁粗糙度因子及桩底沉渣对嵌岩桩承载特性的影响，得出 . 以下结论： W l、通过五组嵌岩桩室内模型试验测试结果，探讨了实底桩和虚底桩在其他条件不 W W 变的情况下，只改变粗糙度因子所引起的试桩承载特性变化的规律：桩底实底时，当粗 糙度因子由0变为O．04时，极限承载力提高幅度达50％，而随着粗糙度的进一步增大， 极限承载力增长幅度迅速变小，桩底虚底的时候，粗糙度因子由0变为0．04时，极限 承载力提高幅度达185％，而当粗糙度继续变大时，承载力少许增长后反而出现下降的 网 趋势。在桩周岩石强度不是太高的情况下，孔擘粗糙度对极限承载力的贡献并不是无限 增长的，特别是在桩底虚底的情况下，极限承载力还有可能出现下降的趋势，这主要是 龙 冈为桩周岩石凸出部分在三向挤压下发生破坏，上部桩段侧摩阻力达到极限从而使侧摩 阻力减少且重心下移的结果。 筑 2、在粗糙度因子的影响下，侧摩阻力的极限值1卜常高，甚至达NiL壁光滑时侧摩 阻力极限值的3倍，这主要是因为，桩岩界面凸凹面使得桩岩之间的破坏不仅仅是剪切 破坏，而是一种三向挤压破坏，这有助于大大增强平均侧摩阻力。桩底沉渣(用桩底虚 底模拟)对嵌岩桩承载力的影响更为大些，存粗糙度因子为零时，实底桩和虚底桩的承 载力相差三倍以上，可以看出桩端阻力及其对增加桩侧摩阻力的莺要性，随着粗糙度因 子的增大，实底桩和虚底桩的极限承载力相差才有所减小，丰要是因为带孔壁粗糙度的 桩侧提供了更为强劲的承载力。 3、在室内模拟的基础上利用有限无模拟原型嵌岩桩承载特性，结果发现其承载特 东南大学硕十学位论文 性与室内模拟结果有很大