超大断面完全嵌岩桩(墩)基础在软岩地基中受荷性状的研究

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现代桩基础的特点向着桩长越来越深,直径越来越大的方向发展。随着西部大开发的加速,山区铁路、高速公路等基建设施逐步向前推进,山区铁路与公路在线型限制下不可避免地遇到了众多障碍物,而多半通过大型桥梁、深长隧道进行过渡。对桥梁而言,基础的安全可靠性显得尤为重要。大断面桩基础与一般小桩基础受荷特征存在一定区别,而完全嵌岩桩与一般嵌岩桩也有差距,按照常规理论对大断面桩及完全嵌岩桩进行分析就会出现差距,例如大断面桩平截面假定难以得到满足,m法计算横向承载时存在一些差距等。如何分析此类大断面桩基础,找出有利的一面进行充分利用,找出不利的一面采取措施予以加强是这项工作的主要任务。由于对大断面桩基础在此类软岩地基中受荷性状认识不足,导致设计人员无法确定其设计基础是否安全可靠。本文针对这一工程问题,以夜郎河特大桥拱座基础为依托,在现场调研的基础上,综合本地基的地质环境、岩土体结构,分析了大断面单桩基础受荷特性,解决存在的问题,运用FLAC-3D软件仿真模拟,模拟结果与研究成果基本吻合。最后针对问题的存在提出一些改进措施及建议。研究发现:该中风化软岩地基嵌岩桩基础,受荷后侧阻仍有可观的发挥,其发挥程度主要与桩侧岩性条件密切相关。横向受荷时,桩的内力及变形主要区域区域比小桩更加集中,主要集中在桩的上部较小区域,而下端嵌固作用较明显,导致上部基础及地基变形较大、应力水平也较高,对上部区域基础进行合理的改进成为解决问题的关键。本基础属于完全嵌岩桩,从承载来看,由于侧阻激发程度较好,过分依靠端阻作用显得不经济,侧阻的发挥影响因素较多,而合理的确定嵌岩深度,让侧阻与端阻充分发挥承载作用是本文一个研究要点。通过大断面桩的受荷分析将变形及内力控制在安全范围内,优化设计,使桩的承载能力最大化发挥满足工程要求,这是本次工作的核心问题,此问题的解决对于今后类似大断面单桩基础受荷特性、软岩地基承载性状具有较为实际的参考意义。
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