侧向加卸载作用下倾斜嵌岩双排桩工程特性试验研究

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我国在20世纪90年代初期才开始对双排桩展开研究,双排桩是在不改变桩体总数量的前提下,将传统单排桩的一部分向后移动,组成前后对应的、按相同规律分布的两排桩,其特点是整体侧向刚度较大、水平偏位较小、受力合理、节约成本,在实际施工过程中由于侧向堆载或开挖卸载可能使双排桩发生倾斜而形成倾斜双排桩。随着我国经济建设的不断发展,双排桩支护结构逐渐受到重视,国内外对发生倾斜的双排桩研究较少,本文在对已有科研成果与理论的分析下,通过室内模型试验对倾斜嵌岩双排桩的桩身位移、桩身轴力、桩身弯矩、桩身土压力以及桩身摩阻力进行了研究,结合试验数据得到如下结论:(1)桩身水平位移随着侧向荷载的增大而增大,位移量由桩顶向下越来越小,当侧向荷载达到足够大时,桩身可能出现“平躺”的形态。(2)在侧向荷载左右下,桩身倾向加载方向斜角度越大,其位移变化越大,桩身与加载位置越远,其位移变化越小,即后排桩位移量小于前排桩。(3)在循环加、卸载过程中,桩身与土体发生的形变以塑性变形为主,弹性形变较小,卸载过程中,桩身与土体会发生一定量的回弹,但不足以回复到加载前的状态。(4)三次循环加、卸载过程中,桩身土压力随着侧向荷载的增加而不断变大,而其增大速率却随着荷载的增加而减小,土压力增大速率最大点也就是最大土压力位置处。(5)桩身轴力大部分为正轴力,表明桩身位置多半处于受压状态,桩顶出现负轴力时,桩底的轴力为正,说明桩体正处于弯曲状态。(6)桩身弯矩随深度变化规律曲线类似于逆时针旋转90°的“V”形,桩身弯矩随着桩侧荷载的增加而增加。(7)桩身顶部与底部是摩阻力变化最小的位置,摩阻力变化最大位置在桩中位置,桩体在0°-9°的倾斜范围内,桩身摩阻力最大位置随着角度的增大逐渐向桩底移动。
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