變截面與等截面管樁單樁承載性狀及經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析.pdf

1、混凝土預(yù)制管樁因具有制作簡(jiǎn)易，施工周期短，經(jīng)濟(jì)效益可觀及工程地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于樁基礎(chǔ)工程中。本文基于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“階梯型混凝土預(yù)制管樁單樁承載性能及接管關(guān)鍵技術(shù)研究”，采用模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬、經(jīng)濟(jì)分析等手段，并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)靜壓閉口階梯型管樁單樁工作性能及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容及成果如下：
　　基于室內(nèi)大比例模型試驗(yàn)，對(duì)比研究了兩類(lèi)管樁在豎向荷載作用下荷載—沉降、樁身應(yīng)力、樁側(cè)摩阻力及端阻力的差

2、異。研究結(jié)果表明：在樁身平均直徑相同的情況下，階梯型變截面管樁的承載力比等截面管樁大，且平均直徑越大、變徑比越高，單樁承載力、單位體積承載力和樁身材料的利用率越高；階梯型管樁在變截面處出現(xiàn)樁身軸力突變，并使下部管節(jié)樁身軸力衰減速度加快；在樁頂沉降相同的情況下，階梯型管樁端阻力之和大于等截面樁樁端阻力，且隨樁身平均直徑的增大，端阻力之和占單樁豎向承載力比例較等截面管樁有一定程度提高；階梯型管樁最大側(cè)摩阻力作用點(diǎn)相對(duì)等截面管樁向樁頂發(fā)生偏移

3、，且變徑比越低，樁側(cè)最大摩阻力提高比例越高；樁頂沉降量相同時(shí)，階梯型管樁樁側(cè)摩阻力合力較等截面管樁有不同程度的提高，有利于樁側(cè)摩阻力發(fā)揮。
　　采用FLAC3D建立了豎向荷載作用下兩類(lèi)管樁樁土模型，并對(duì)管樁的荷載—沉降曲線、樁身應(yīng)力和土體位移場(chǎng)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：樁頂在小荷載作用下，樁端土體呈現(xiàn)出隆起現(xiàn)象，樁頂沉降相差不大；而樁頂在大荷載作用下，階梯型管樁樁頂沉降明顯小于等截面管樁沉降。
　　根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析基本原理，采用