挤扩支盘桩支盘对桩土体系承载性能影响的研究.pdf

摘腰 摘要 挤扩支盘桩是一种新桩型，其在普通桩桩身增设支盘，改善了桩的承载性能， 本文对挤扩支盘桩支盘作用进行了研究，分析了支盘腔的形状特点、支盘成型过 程中挤土臂对桩周土体的作用力、桩周土塑性区的大小，推导了单支盘承载力计 算公式，进行了支盘桩现场抗压原位试验和抗拔原位试验，对单支盘承载力公式 进行了验证。试图通过研究支盘成型机理和支盘在承载过程中的作用，揭示挤扩 支盘桩承载力比普通灌注桩提高的原因，为支盘桩单桩承载力的精确计算提供依 据。 本文采用理论推导-◆数值模拟_现场试验的方法进行研究。首先分析了 挤土机构挤压桩周土体的作用过程，推导出了挤土臂对桩周土体作用力计算公 式，建立了挤土臂挤土作用体系模型，对挤土臂挤压桩周土体过程进行了研究， 分析了在支盘成型过程中桩周土的塑性区范围。对单个支盘的承载性能进行了研 究，结合比拟方法将圆柱形孔和支盘两种形状桩体对桩周土的作用进行了比拟。 通过现场原位试验对挤扩支盘桩抗压性能进行了研究，将抗压桩同其他几种桩型 桩的承载性能进行了比较，对抗压桩和抗拔桩承载过程中支盘的作用进行了研 究，分析了每个支盘的承载力，对公式进行了验证比较，分析了偏差的原因。 通过理论分析和现场试验研究，取得如下成果： 1．求得挤扩支盘桩支盘腔的轮廓线，证明了支盘受力的合理性； 2．推导出了挤土时挤土臂上作用力计算公式； 3．将圆孔扩张理论应用于挤扩支盘桩挤扩成型分析，得到了支盘成型过程 中桩周土的临界压力砟、极限扩张压力以及塑性区半径‘。。的计算方法： 4．建立了挤土臂挤扩桩周土体形成支盘腔过程的数学模型； 5．运用圆孔扩张理论推导出了单支盘承载力计算公式： 6．通过试验获取了挤扩支盘抗压桩和抗拔桩单支盘承载力； 7．将挤扩支盘抗压桩的单桩极限承载力同普通桩和挤扩分支桩进行了对 比： 8．将本文推导出的单支盘承载力计算公式用现场试验数据进行了验证，分 析了偏差及偏差原因； 通过上述研究得到如下结论： 1．单向成型挤扩设备挤土作用下形成的支盘适于抗压承载，而双向成型挤扩 设备挤土作用下形成的支盘适于抗拔承载和抗侧向承载； 北京T业人学T等：博tj学1蕾论文 2．支盘成型过程中随着挤扩装置张角的增大，在桩侧和支盘上下一定范围内 形成一个塑性区，桩侧塑性区的影响范围为0．8m’1．0m； 3．运用ANSYS程序和现场试验证明本文推导的单支盘承载力计算公式是合 理的，可以用于指导实际应用。 4．挤扩支盘抗压桩和挤扩支盘抗拔桩支盘在承载过程中的承载规律为第一 支盘承担荷载开始较高，第二支盘承担的荷载在加载后期逐渐增加并最终超过第 一支盘承担的荷载，桩侧摩阻力承担荷载在加载开始阶段较高，第一支盘和第二 支盘承担的荷载在加载后期逐渐增加并最终超过桩侧摩阻力承担荷载，桩侧摩阻 力承担荷载达到最大值后保持不变或开始下降，而桩底荷载的增长自始至终不明 显。 关键词： 挤扩支盘桩 滑移线理论单支盘承载力 静载试验 ABSTR、rT ABSTRACT The isanew of hasbeenusedin squeezedpile typepile．It manyprojects．This llew of isdifferentfromthenormalforthe on pile its type pile squeezedplates body． Becauseof the ofthis rises．Inthe plates，thebeatingcapacitytypepile article，the