央视新址后压浆钻孔灌注桩承载性状数值模拟

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xinran200391127
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灌注桩是当前桥梁和高层建筑基础使用的主要桩型,泥浆护壁成孔工艺易导致孔底沉渣和孔壁泥皮等固有缺陷,造成桩端阻力和桩侧摩阻力显著降低。后压浆技术应用于钻孔灌注桩,能改善由成孔工艺造成的桩底沉渣和桩侧泥皮等固有缺陷,显著提高桩身的承载能力。对后压浆桩的受力机理等问题进行研究有着重要的理论价值和现实意义。对于后压浆桩现场试验研究,由于桩身测力计埋设位置受限和埋设数量有限,桩身受力的数据获取较少,并有一定偏差,所以对后压浆桩受力机理的研究有一定的局限性。采用一种适合非线性、非均质和复杂边界条件的方法对后压浆桩进行数值模拟,获取后压浆桩受力机理就很有必要。本文以中央电视台新台址建设工程后压浆灌注桩基础为工程背景,利用基于快速拉格朗差分法的FLAC3D软件对不压浆桩、桩侧压浆桩、桩底压浆桩和桩侧桩底联合压浆桩的受力承载过程进行了数值模拟。通过数值模拟计算获得了在不做后压浆处理、桩侧后压浆、桩底后压浆及桩底桩侧联合压浆四种情况下,桩身位移、轴力分布、桩端阻力及桩侧摩阻力的结果。最后通过分析数值模拟结果,对四种桩的承载力特性和桩身受力特性进行了研究。通过数值模拟表明:后压浆桩的极限承载力比未压浆桩都有了不同程度的提高,桩侧后压浆对承载力的提高幅度有限(提高19.37%),桩底后压浆和桩底桩侧联合后压浆提高幅度较大(提高93.79%)。通过桩底压浆可以改善的桩的承载力性质,Q-s曲线由未桩底压浆的陡降破坏型改善为缓变型。通过桩底后压浆不仅可以大幅度提高桩端阻力,桩端阻力占极限承载力的比例大大提高,使桩由摩擦桩变为摩擦端承桩,并且也可使桩侧摩阻力得到一定的提高。通过桩底后压浆可以使桩端阻力提前参与作用,在小荷载条件下,承载力大部分由端阻力承担。桩侧摩阻力是由上而下逐步发挥的,并随桩顶荷载的加大而逐步发挥到极限值。
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