新近填土中桩侧摩阻力的模型试验研究

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随着我国西部大开发战略的实施,西部地区进入到一个飞速的发展时期,大量修建于丘陵地带的建筑物通常伴有深厚的填土。由于填土具有自重压密性、低强度和高压缩性的特点,所以在自重应力或者堆载的作用下会产生较大的沉降量,位于其中的桩基会受到较大的负摩阻力。本文主要采用模型试验的方法对新近填土中桩的侧摩阻力特性进行了研究,所完成的工作及取得的成果包括:(1)研制了一套可用于模拟填土自重应力场的模型试验箱。采用分离式钢环组成模型箱的外壁:在桩埋好以前,各环位置固定,相互之间不能发生位移。桩埋设好后,取掉钢环之间的约束,使土层在钢环自重作用下发生沉降。(2)按1:25的几何相似比开展相似模型试验。按相似比的要求,配置了相应的填土、桩底土材料,并以满足相似要求的铝管作为模型桩。(3)通过模型试验得到了如下结论:1)当桩位于软弱持力层上时,桩身轴力先增大后减小,中性点深度大约为0.7倍桩长。2)随着桩顶荷载的增加,中性点位置逐渐上移,负摩阻力分布范围逐渐减小,负摩阻力值减小。3)桩底持力层性质对负摩阻力有较大的影响,随着持力层弹性模量的增加,中性点位置下移,负摩阻力分布范围增大。4)桩顶加载次序对负摩阻力的影响不大。(4)建立了填土自重作用时桩的负摩阻力(极限状态)的简化计算方法,负摩阻力从地面开始由0沿深度线性增加到最大值以后逐渐减小并过渡到正摩阻力。通过试验结果计算表明该方法具有合理性和实用性。
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