关中湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力性状研究

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我国湿陷性黄土分布面积大,随着国家西部开发力度的增加,湿陷性黄土地区的工程问题越来越突出。桩基具有良好的承载能力,在湿陷性黄土地区应用非常广泛,由于湿陷性黄土浸水会产生湿陷变形,桩基会出现很大的负摩阻力,严重的情况下会导致建筑物出现破坏,所以研究湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力具有重要工程实践意义。本文首先基于模量折减法对关中湿陷性黄土场地桩基现场试验进行了数值模拟,在此基础上分析桩顶设计荷载、桩身长径比、桩端土变形模量对单桩负摩阻力的影响,结果表明随着浸水前桩顶设计荷载的增加、桩端土变形模量的减少,负摩阻力逐渐减小;基于现场试验及数值分析结果,总结得到了适用于关中湿陷性黄土桩基的中性点深度比、负摩阻力最大值、负摩阻力最大值深度的计算公式,提出了通过折线法计算湿陷性黄土桩基负摩阻力。然后,以2×2及3×3群桩模型为例,分析了群桩中桩间距、桩身位置、基桩数量对群桩负摩阻力的影响,并与相应单桩负摩阻力进行了对比。结果显示:基桩负摩阻力随着桩间距的增加而减小;不同位置处基桩的负摩阻力是不同的,中心桩负摩阻力最小,其次是边桩,最后是角桩;随着随着基桩数量的增加,基桩负摩阻力的群桩效应越来越明显,当数量增加到一定程度时负摩阻力群桩效应趋于稳定;基桩中性点深度、负摩阻力最大值、负摩阻力最大值深度受群桩效应影响程度不同,其中受群桩效应影响最小的是中性点深度,其次是负摩阻力最大值深度,负摩阻力最大值的群桩效应最明显;最后给出关中地区群桩负摩阻力计算公式。
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