斜坡地基基桩水平抗力系数的比例系数m值取值研究

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随着四川水电的开发,不可避免大量铁塔修建于斜坡地基。对于铁塔基桩设计中,地基岩土水平抗力系数的比例系数m值是一个重要参数。目前m值的取值主要来源于半无限体所积累的数据,而对斜坡地基基桩m值的取值研究较少。本文在结合实际工程情况,通过物理模拟和数值模拟,在斜坡地基基桩水平荷载的作用下,对桩身位移、桩身弯矩、桩前土压力及m值进行分析研究,获得如下认识和结论。(1)通过物理模拟得出随着荷载增加,桩顶位移不断增加,且呈凹形曲线不断上升。桩前土压力随着深度先增大后减小,m值随着荷载的增加不断减小,最后趋于收敛。(2)根据物理模拟得到在0°和15°斜坡地基桩身反弯点以上的土体的m值随着深度增加而减小;30°和45°斜坡地基桩身反弯点以上的土体的m值随着深度增加而增加。(3)在改变坡度条件下进行物理模拟,得出m值随着坡度增加而减小,在坡度为0°时m值为19.282MN/m4,坡度为45°时m值为11.183MN/m4。且当坡度每增加15°m值减小10%~20%。(4)通过数值模拟在改变桩径的条件下,得出在相同坡度的条件下m值随着桩径的增加而增加。同时在改变桩长的条件下,得出m值随着桩长的增加而增加,但两者都不呈线性增加。(5)通过改变桩径和桩长的对比分析得出,在坡度和地层结构相同的条件下桩径的增加比桩长的增加对m值的影响更大。(6)当地层结构上层为碎块石土,下层为强风化基岩。在改变基桩嵌入基岩深度时进行数值模拟,得出随着基桩嵌入基岩深度的增加m值也随之增加。且在嵌入基岩相同深度的条件下,m值随坡度增加而呈线性减小。
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