考虑长径比影响的黄土地区钻孔灌注桩桩侧摩阻力取值研究

作     者：薛振年 田叶青 董亚琴 周志军 XUE Zhen-nian;TIAN Ye-qing;DONG Ya-qin;ZHOU Zhi-jun

作者机构：陕西省交通建设集团公司陕西西安710075 长安大学公路学院陕西西安710064 陕西交控集团西宝分公司陕西西安710000 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2022年第39卷第12期

页      面：67-74,85页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51878064)。 

主　　题：桥梁工程 桩侧摩阻力 双曲线函数法 钻孔灌注桩 黄土地区 参数修正 数值模拟 

摘      要：为研究长径比对黄土地区钻孔灌注桩桩侧摩阻力的影响,采用1/30的相似比设计了3根长径比不同的模型试验桩MS1,MS2,MS3,并对其进行了室内加载试验,通过分析3根试桩的荷载-沉降曲线、桩身轴力和桩侧摩阻力的变化,研究了其承载和沉降特性。基于荷载传递法建立了单桩荷载传递模型,经过理论分析,推导出双曲线函数中参数a的表达式,拟合出参数b的表达式,利用双曲线函数表达式计算出室内试验用土的桩侧摩阻力。结合2个依托工程,利用推导出的双曲线函数法求解了黄土状土、老黄土的桩侧摩阻力,将实测结果和数值模拟结果进行了对比分析。结果表明:(1)当竖向荷载小于极限荷载时,随着长径比的增大,桩顶沉降量减小,当达到极限荷载以后,随着长径比的增大,桩顶沉降量增大;(2)随长径比的增大,桩端阻力占荷载的比例逐渐减小,桩侧摩阻力达到极限值的位移逐渐下移,并且数值减小,桩身上部的侧摩阻力优先充分发挥作用,随后桩身下部的侧摩阻力开始工作,承担荷载;(3)利用双曲线函数计算的桩侧摩阻力与实测结果的误差最小为7.08%,可以满足工程要求,因此双曲线函数解析法可以用于求解工程中桩基的侧摩阻力;(4)利用双曲线函数法求解的2个依托工程的桩侧摩阻力与实测值、模拟值相比误差均在15%以内,说明可将考虑参数修正的双曲线函数法应用于黄土地区桩基桩侧摩阻力标准值的取值计算。