桩端土刚度对桩侧阻力影响的试验研究及理论分析

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本文通过系统试验,研究分析了摩擦型桩在不同桩长径比L/d情况下,桩侧、桩端土阻力相对于规范(或地勘)建议值的发挥程度变化规律;研究分析了摩擦型桩在不同桩端土层刚度情况下,桩侧阻力和桩端阻力的变化规律及桩端土层刚度对桩侧阻力的影响规律;研究分析了嵌入不同刚度(模拟)岩层以及桩体与岩体胶结良好程度不同情况下的单桩承载性状及其变化规律;总结了考虑桩端土层刚度对桩侧阻力影响以及桩侧、桩端土阻力实际发挥值相对于规范(或地勘)建议值变化规律的单桩竖向承载力经验公式。从实例验算可以看出本经验公式不仅在单桩竖向承载力的估算中更为准确,而且在桩侧阻力和桩端阻力大小的区分上更加符合单桩实际承载性状。 结合本次试验及相关试验资料成果,本文还对扩底桩承载性状进行了试验对比分析,指出了扩底桩承载性状特征及设计和应用中的有关问题,并给出了扩底桩单桩竖向极限承载力的经验修正公式。 结合试验测试及有限元分析成果,分析阐述了桩端土层刚度对桩侧阻力增强效应的发生机制和产生原因,比较圆满地解释了为什么嵌岩桩岩层基本不变形,形成不了滑动破坏圈,但上部非嵌岩段土层侧阻也能在较小的位移下得到有效发挥,并且岩层刚度越大,土层侧阻也越大以及非嵌岩段土层侧阻呈上下两头大,中间小的马鞍形分布现象等一系列问题。 基于桩端土层刚度增强效应机理,结合考虑桩端土层刚度概念,本文进一步对桩端土体破坏模式提出了自己的理解和看法,较好地解秆说明了从软土到岩层等不同桩端土(岩)层刚度情况下,桩端附近土体位移、塑变及破坏的过程。
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