嵌岩桩单桩竖向承载性状数值分析

作者:盛红星;刘杰; 刊名:城市勘测 上传者:黎茶根

【摘要】嵌岩桩是深厚覆盖层地区大型桥梁、高层超高层建设中广泛采用的基础形式之一。嵌岩桩的承载特性受场地岩土层分布及其特性影响较大,依据芜湖市营盘山路延伸段道路桥梁工程现场3#嵌岩桩静载试验,利用ABAQUS建立相应模型进行数值分析,研究深厚黏土及风化覆盖层场地嵌岩桩单桩竖向承载性状。荷载-沉降数值计算结果同现场试验实测结果吻合较好,进一步分析表明:随着荷载施加,浅部黏土覆盖层和嵌岩段出现负摩阻力,嵌岩段桩侧摩阻力对桩侧总摩阻力分担比例不断增加,而桩侧摩阻力对竖向荷载分担比例不断减小,端阻力对荷载发挥主要作用,具有摩擦端承桩的承载性状。

全文阅读

2018 年 8 月第 4 期 城 市 勘 测 Urban Geotechnical Investigation & Surveying Aug.2018 No.4 文章编号:1672-8262( 2018) 04-170-04 中图分类号: TU473. 1 文献标识码: A 嵌岩桩单桩竖向承载性状数值分析 盛红星* ,刘杰 * 收稿日期: 2017—11—27 作者简介: 盛红星( 1971—) ,男,高级工程师,国家注册岩土工程师,主要从事岩土工程勘察工作。 ( 芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司,安徽 芜湖 241000) 摘 要: 嵌岩桩是深厚覆盖层地区大型桥梁、高层超高层建设中广泛采用的基础形式之一。嵌岩桩的承载特性受场地岩土层分布及其特性影响较大,依据芜湖市营盘山路延伸段道路桥梁工程现场 3#嵌岩桩静载试验,利用 ABAQUS 建立相应模型进行数值分析,研究深厚黏土及风化覆盖层场地嵌岩桩单桩竖向承载性状。荷载-沉降数值计算结果同现场试验实测结果吻合较好,进一步分析表明: 随着荷载施加,浅部黏土覆盖层和嵌岩段出现负摩阻力,嵌岩段桩侧摩阻力对桩侧总摩阻力分担比例不断增加,而桩侧摩阻力对竖向荷载分担比例不断减小,端阻力对荷载发挥主要作用, 具有摩擦端承桩的承载性状。 关键词: 嵌岩桩; 数值分析; 端阻力; 桩侧摩阻力 1 前 言 嵌岩桩具有单桩承载力高、沉降小、抗震性能好等诸多优点,在桥梁建设、高层建筑等大型工程建设中得到广泛应用[1,2]。嵌岩桩竖向承载力是由桩侧摩阻力和桩端阻力组成,场地的岩土层分布及其特性对桩侧摩阻力和桩端阻力具有重要影响,对于具有覆盖层的嵌岩桩而言,桩侧摩阻力和桩端阻力就体现出不同,邢皓枫[3]等提出设计中不应忽略覆盖层的影响,而深厚黏土及风化覆盖层区嵌岩桩的承载特性同样不能忽视,对其展开研究就显得很有必要。 因嵌岩桩试验费用昂贵,破坏试验难以进行,许多学者已对嵌岩桩承载特性及其影响因素进行了有限元研究[3,5],邢皓枫[3]等建立了三维有限元模型对嵌岩桩单桩和群桩竖向受力特性进行分析,邱钰[4]等采用线弹性与弹塑性模型,对深长大直径嵌岩桩单桩竖向承载性状进行分析,黄生根[5]等对桩-岩接触面采用正弦曲线模拟,对大直径嵌岩桩竖向承载性状进行系统分析,均获得有益结论。因此有限元法是一种行之有效的分析方法。 本文针对位于深厚黏土及风化覆盖层区的芜湖市营盘山路延伸段道路桥梁的嵌岩桩基础,依据该桥梁3#嵌岩桩( 以下简称 3#桩) 静载荷试验实测资料,通过有限元分析建模分析其竖向承载性状,结果表明 3#桩端阻力对荷载发挥主要作用,具有摩擦端承桩的承载特性,对深厚黏土及风化覆盖层区嵌岩桩设计和施工 具有一定的指导意义。 2 工程概况 芜湖市营盘山路延伸段道路桥梁工程场地位于长江南岸,芜湖市区的东部,东至二环路,西与已建营盘山路相连,其中 K0+170~K0+230 为 3 跨 20 m预应力梁桥,桥宽 54 m。本文研究的 3 #嵌岩桩桩长 L = 31.2 m,直径 D = 1.2 m,嵌入弱风化粉砂岩深度 hr = 2.3 m。 场地所处地貌单元属长江Ⅱ级阶地,系长江冲淤积而成,地形起伏不大,覆盖层较厚,3#桩所在场址地层自上而下分布为: ①粉质黏土夹粉土( Qal 4 ) : 黄褐色,可塑为主,中等干强度,厚度 1.10 m~3.20 m。② 粉质黏土( Qal 4 ) : 黄褐色,硬塑状,中等干强度,厚度10.50 m~ 11.00 m。③-1 全风化粉砂岩( J3) : 黄褐色、浅黄色、灰白色,岩石大多风化成硬

参考文献

引证文献

问答

我要提问