竖向荷载下长螺旋钻孔压灌桩的群桩承载力研究

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长螺旋钻孔压灌桩凭借着设备简单、操作方便、施工速度快的优点,自问世以来得到了广泛地应用。又由于在工程应用中长螺旋钻孔压灌桩又经常以群桩的形式出现,而群桩基础的受力性能和承载能力跟单桩情形并不完全相同,所以,本文以长螺旋钻孔压灌桩为研究对象,来研究在竖向荷载作用下,采用长螺旋钻孔灌法施工的群桩基础的受力性能和承载力性状。长螺旋钻孔压灌桩是干作业施工,桩身强度和侧摩阻力较大,属于非挤土桩,根据长螺旋钻孔压灌桩的这些特点,进行分析研究,这对得出正确的分析结果具有重要意义。本文拟采用理论分析、FLAC3D数值模拟以及工程设计相结合的方法,针对采用长螺旋钻孔灌注法施工的群桩基础进行了分析研究,主要包括以下几个部分的主要内容:(1)与单桩的受力机理相比较,详细分析了群桩基础的受力机理和破坏形态,在详细分析不同的受力机理的基础上,推导了群桩基础的承载力计算公式并结合工程实例进行了验证。(2)应用三维有限差分软件FLAC3D,根据现场的静载试验数据,建立单桩的数值模型,确定合理的模型参数。在单桩模型和参数的基础上,分别建立以下以桩长、桩数以及桩距为变量的三组模型:桩长为10m、15m、20m、25m的四桩基础;桩长为为20m的四桩、六桩、九桩基础;桩距为3d、4d、5d、6d的四桩模型。进行对比研究,分析桩长、桩数、桩距对群桩效应的影响。(3)根据第二章和第三章的对长螺旋钻孔压灌桩的群桩竖向荷载作用下承载力性状的研究。针对均布荷载作用下,桩群的不均匀沉降现象,提出应对群桩设计进行优化。详细阐述了变刚度设计理论,并采用数值分析的方法研究了其受力性状。
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