基于共同作用的短樁-承臺式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、短樁承臺式基礎(chǔ)是一種上部為開挖式基礎(chǔ)、下部為短樁并且考慮共同受力的新型基礎(chǔ)型式。在樁基設(shè)計(jì)的過程中，通過考慮承臺下地基土反力，應(yīng)用短樁優(yōu)化樁基設(shè)計(jì)，從而使得樁基極限承載力有很大提升。該新型基礎(chǔ)型式在某些特定地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)有著重要的實(shí)用價(jià)值，通過該種型式的樁基優(yōu)化，使得樁基基礎(chǔ)既符合安全性又符合經(jīng)濟(jì)性的要求。
　　論文通過資料調(diào)研、對比、總結(jié)的方式界定了短樁的定義，并通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件模擬了不同樁長(L=2m，3m，4m，4

2、.5m，5m，5.5m，6m，7m，8m，9m，10m，11m)的單樁豎向承載力，當(dāng)樁長L＜4m時(shí)，其承載力較低;當(dāng)樁長為4m～6m時(shí)，較L＜4m時(shí)其承載力上升幅度較大，大概提高35％左右。而當(dāng)樁長L＞6m時(shí)，其承載力并沒有顯著提升。綜上，本文界定了所討論的短樁為長度為4m≤L≤6m，且長徑比6＜L/D＜20的樁。
　　系統(tǒng)分析了短樁與土共同作用的受力狀態(tài)，研究了承臺與地基土共同作用機(jī)理，通過FLAC3D數(shù)值模擬進(jìn)行短樁承臺式基礎(chǔ)

3、群樁模擬實(shí)驗(yàn)，模擬了短樁不同樁長(L=4m、5m、6m)，不同樁距(Sa=2d、3d、4d、6d)的短樁群樁承臺土反力的變化。得出承臺土反力與樁距成正比，當(dāng)樁距Sa=4d～6d時(shí)，承臺土能充分發(fā)揮作用，承臺土反力基本不受樁長影響。承臺反力的數(shù)值最大處在邊柱內(nèi)側(cè)附近，其次為承臺角點(diǎn)，再次為承臺邊緣處，群樁內(nèi)部最小。
　　為研究不同土層組合對短樁承臺式基礎(chǔ)的影響研究，進(jìn)行在不同土層組合條件下短樁承臺群樁模擬實(shí)驗(yàn)。測試包括不同承臺下土變

4、化（粘土、砂土、圓礫土）、不同樁端土變化（粘土、砂土、圓礫土），分析土層變化對承臺分擔(dān)荷載比例及短樁承臺式基礎(chǔ)沉降量的影響，及二者之間的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)得出，粘土層承臺分擔(dān)荷載比最大且沉降量最小。通過對不同土層組合Q-s曲線及承臺分擔(dān)荷載比曲線的分析比較，發(fā)現(xiàn)沉降量較小的土層組合承臺分擔(dān)荷載比較大。
　　基于以上研究成果，本文認(rèn)為短樁承臺式基礎(chǔ)應(yīng)為淺基礎(chǔ)的優(yōu)化型式，根據(jù)整體承載能力和沉降量雙重控制標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則，整體設(shè)計(jì)思路為:從天然地