【摘 要】
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混凝土扩盘桩（Concrete Expanded-Plate Pile,以下简称CEP桩）凭借着其经济环保、桩身设计的灵活性、适用范围广、承载力大幅提高等优点,成为近年来值得研究和推广应用的新型桩基础。目前,对CEP单桩的研究已基本完善,对CEP双桩的研究尚处于空白。由于CEP桩的特殊桩身构造,影响双桩破坏机理及抗压承载力的因素较多,因此,必须进行系统研究,为进一步研究群桩奠定基础,使CEP桩能更
【基金项目】
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国家自然基金项目——竖向荷载作用下混凝土扩盘桩群桩效应及承载机理研究,项目编号:5207081455；
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混凝土扩盘桩（Concrete Expanded-Plate Pile,以下简称CEP桩）凭借着其经济环保、桩身设计的灵活性、适用范围广、承载力大幅提高等优点,成为近年来值得研究和推广应用的新型桩基础。目前,对CEP单桩的研究已基本完善,对CEP双桩的研究尚处于空白。由于CEP桩的特殊桩身构造,影响双桩破坏机理及抗压承载力的因素较多,因此,必须进行系统研究,为进一步研究群桩奠定基础,使CEP桩能更好地在实际工程中推广应用。本文研究以CEP桩单排双桩为主要研究对象,针对盘位置这一主要影响因素,通过可实时观测半面桩原状土模型试验和ANSYS有限元模拟分析方法展开研究,主要研究CEP双桩在竖向压力下,桩盘周围土体的位移、应力等变化过程和极限状态时盘下土体的破坏状态;对比分析双桩的承力盘在相同位置和错位设置、CEP双桩与等截面双桩以及CEP双桩与单桩的破坏规律变化;提出设计原则并完善CEP双桩承载力计算模式。研究结果表明:对于竖向压力作用下的CEP双桩,双桩的破坏过程仍然是加载初期,盘上出现桩土分离,随着荷载增大,盘下土体出现压缩、滑移,直至达到破坏,符合滑移线破坏理论;当两个桩的扩大盘设在相同位置时,盘位置越靠近桩端,双桩的极限承载力越高;当两个桩的扩大盘为错位设置时,如果盘位置差没有足够大,双桩的桩间土体会产生较大的相互影响,导致极限承载力会降低;与等截面双桩对比,CEP双桩的极限承载力明显大幅提高;而与CEP单桩对比可知,当桩间距不是足够大时,由于桩间土体相互影响,CEP双桩的极限承载力并不能达到单桩的2倍,而是有一定的折减;结合滑移线理论及试验和模拟分析结论,提出盘的合理设置位置,确定了盘位置影响系数,并列入CEP双桩承载力计算模式。本论文创新性地采用半面桩建模、实时观测原状土模型试验等研究方法,针对盘位置这一重要影响因素进行系统研究,并首次研究桩盘错位布置下的桩土破坏机理,为CEP桩能够在实际工程推广应用奠定了坚实的理论基础,具有重要的现实意义。
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