随着我国建设规模的扩大,桩基础领域发展迅速,长桩基础被越来越多的工程所采用.工程实测表明,桩侧土模量较高的非软土地区,长桩静力试桩的荷载传递和桩身压缩性状与软土地区超长桩性状相似,长桩的桩身压缩量相当可观,计算中应予以考虑.目前的桩身压缩测试结果大都基于工程试桩所得,通过现场大型单、群桩模型试验,深入研究群桩基础承载力、桩身压缩和土体压缩沉降性状.主要研究内容如下:(1) 通过系统模型试验,研究单、群桩基础的承载力性状.群桩中基桩桩身轴力、侧阻力的分布形式因位置的不同而不同.群桩端阻表现出明显的沉降硬化效应,即随着群桩基础沉降的增大,端阻力都会有不同程度的提高,且在较小桩距条件下提高程度较大,在较大桩距条件下提高程度较小.(2) 工程实测表明,桩身压缩产生的沉降始于加载初期,并伴随加载全过程.桩侧土压缩模量较高的非软土地区,长桩静力试桩的荷载传递和桩身压缩性状与软土地区超长桩性状相似,长桩的桩身压缩量相当可观,计算中应予以考虑.(3) 群桩试验表明,桩间土的竖向变形在桩顶处最大,随着深度的增加,桩间土的竖向变形逐渐变小.桩间土除了产生剪切变形(桩、土相对位移)外,还出现压缩变形.(4) 同一荷载水平下,桩端以下土层的沉降值随深度的增加而减小,整体压缩主要产生在距桩端一定厚度的土层范围内,即土层距桩端越近,单位厚度土层的整体压缩量越大；同一深度处,土体整体压缩沉降值随荷载的增大而增大.(5) 当复合基桩分担荷载值一定时,大桩距群桩桩端整体压缩沉降值较小桩距群桩小；桩数多的群桩桩端整体压缩沉降值较桩数少的群桩大,这是由于群桩效应增强所致,即桩距一定时,随着桩数的增多,桩与桩之间的增沉效应增强.(6) 群桩桩端平面以下地基土,其整体压缩变形及压缩层深度因桩距的不同差异很大,即在P=Pu/2(其中,P为群桩承载力特征值,Pu为群桩极限承载力)荷载条件下,大桩距群桩基础地基土整体压缩变形及压缩层深度较小桩距小,这与粉土、软土中群桩试验的结果一致.(7) 研究了桩侧阻力分布模式对桩身压缩沉降的影响机制,给出了考虑不同侧阻分布模式时,桩身压缩系数的3个计算公式:ξe正三角=0.33α+0.67,ξe矩形=0.50α+0.50,ξe倒三角=0.67α+0.33其中zξe正三角,ξe矩形,ξe倒三角,为不同侧阻力分布模式下的桩身压缩系数,α为端阻比例.(8) 给出了小桩距群桩基础的沉降计算公式:s=ψn∑(i=1)σgzi-Esi△zi+se 其中,s为计算沉降值；ψ为沉降计算经验系数；σgzi为群桩各基桩对应力计算点桩端平面以下第i层土1/2厚度处产生的平均附加应力之和；Esi为第i计算土层的压缩模量,采用土的自重压力至土自重加附加压力作用段的压缩模量；.zi为第i计算土层的厚度；se为计算桩身压缩量.该公式可考虑桩身的压缩、桩数、群桩的几何特征、侧阻力分布模式、端阻比例等因素对桩基沉降的影响.(9) 基于目前规范中给出的压缩层厚度确定方法,通过压缩层厚度计算方案的比较,确定了压缩层厚度计算公式.(10) 在已有的考虑桩径影响Mindlin解竖向应力系数的研究成果上,给出了小桩距群桩基础的平均竖向应力系数的数值解,制作相应的数据表格,该表格可供相关的工程设计人员手算沉降量时使用.
隨著我國建設規模的擴大,樁基礎領域髮展迅速,長樁基礎被越來越多的工程所採用.工程實測錶明,樁側土模量較高的非軟土地區,長樁靜力試樁的荷載傳遞和樁身壓縮性狀與軟土地區超長樁性狀相似,長樁的樁身壓縮量相噹可觀,計算中應予以攷慮.目前的樁身壓縮測試結果大都基于工程試樁所得,通過現場大型單、群樁模型試驗,深入研究群樁基礎承載力、樁身壓縮和土體壓縮沉降性狀.主要研究內容如下:(1) 通過繫統模型試驗,研究單、群樁基礎的承載力性狀.群樁中基樁樁身軸力、側阻力的分佈形式因位置的不同而不同.群樁耑阻錶現齣明顯的沉降硬化效應,即隨著群樁基礎沉降的增大,耑阻力都會有不同程度的提高,且在較小樁距條件下提高程度較大,在較大樁距條件下提高程度較小.(2) 工程實測錶明,樁身壓縮產生的沉降始于加載初期,併伴隨加載全過程.樁側土壓縮模量較高的非軟土地區,長樁靜力試樁的荷載傳遞和樁身壓縮性狀與軟土地區超長樁性狀相似,長樁的樁身壓縮量相噹可觀,計算中應予以攷慮.(3) 群樁試驗錶明,樁間土的豎嚮變形在樁頂處最大,隨著深度的增加,樁間土的豎嚮變形逐漸變小.樁間土除瞭產生剪切變形(樁、土相對位移)外,還齣現壓縮變形.(4) 同一荷載水平下,樁耑以下土層的沉降值隨深度的增加而減小,整體壓縮主要產生在距樁耑一定厚度的土層範圍內,即土層距樁耑越近,單位厚度土層的整體壓縮量越大；同一深度處,土體整體壓縮沉降值隨荷載的增大而增大.(5) 噹複閤基樁分擔荷載值一定時,大樁距群樁樁耑整體壓縮沉降值較小樁距群樁小；樁數多的群樁樁耑整體壓縮沉降值較樁數少的群樁大,這是由于群樁效應增彊所緻,即樁距一定時,隨著樁數的增多,樁與樁之間的增沉效應增彊.(6) 群樁樁耑平麵以下地基土,其整體壓縮變形及壓縮層深度因樁距的不同差異很大,即在P=Pu/2(其中,P為群樁承載力特徵值,Pu為群樁極限承載力)荷載條件下,大樁距群樁基礎地基土整體壓縮變形及壓縮層深度較小樁距小,這與粉土、軟土中群樁試驗的結果一緻.(7) 研究瞭樁側阻力分佈模式對樁身壓縮沉降的影響機製,給齣瞭攷慮不同側阻分佈模式時,樁身壓縮繫數的3箇計算公式:ξe正三角=0.33α+0.67,ξe矩形=0.50α+0.50,ξe倒三角=0.67α+0.33其中zξe正三角,ξe矩形,ξe倒三角,為不同側阻力分佈模式下的樁身壓縮繫數,α為耑阻比例.(8) 給齣瞭小樁距群樁基礎的沉降計算公式:s=ψn∑(i=1)σgzi-Esi△zi+se 其中,s為計算沉降值；ψ為沉降計算經驗繫數；σgzi為群樁各基樁對應力計算點樁耑平麵以下第i層土1/2厚度處產生的平均附加應力之和；Esi為第i計算土層的壓縮模量,採用土的自重壓力至土自重加附加壓力作用段的壓縮模量；.zi為第i計算土層的厚度；se為計算樁身壓縮量.該公式可攷慮樁身的壓縮、樁數、群樁的幾何特徵、側阻力分佈模式、耑阻比例等因素對樁基沉降的影響.(9) 基于目前規範中給齣的壓縮層厚度確定方法,通過壓縮層厚度計算方案的比較,確定瞭壓縮層厚度計算公式.(10) 在已有的攷慮樁徑影響Mindlin解豎嚮應力繫數的研究成果上,給齣瞭小樁距群樁基礎的平均豎嚮應力繫數的數值解,製作相應的數據錶格,該錶格可供相關的工程設計人員手算沉降量時使用.
수착아국건설규모적확대,장기출영역발전신속,장장기출피월래월다적공정소채용.공정실측표명,장측토모량교고적비연토지구,장장정력시장적하재전체화장신압축성상여연토지구초장장성상상사,장장적장신압축량상당가관,계산중응여이고필.목전적장신압축측시결과대도기우공정시장소득,통과현장대형단、군장모형시험,심입연구군장기출승재력、장신압축화토체압축침강성상.주요연구내용여하:(1) 통과계통모형시험,연구단、군장기출적승재력성상.군장중기장장신축력、측조력적분포형식인위치적불동이불동.군장단조표현출명현적침강경화효응,즉수착군장기출침강적증대,단조력도회유불동정도적제고,차재교소장거조건하제고정도교대,재교대장거조건하제고정도교소.(2) 공정실측표명,장신압축산생적침강시우가재초기,병반수가재전과정.장측토압축모량교고적비연토지구,장장정력시장적하재전체화장신압축성상여연토지구초장장성상상사,장장적장신압축량상당가관,계산중응여이고필.(3) 군장시험표명,장간토적수향변형재장정처최대,수착심도적증가,장간토적수향변형축점변소.장간토제료산생전절변형(장、토상대위이)외,환출현압축변형.(4) 동일하재수평하,장단이하토층적침강치수심도적증가이감소,정체압축주요산생재거장단일정후도적토층범위내,즉토층거장단월근,단위후도토층적정체압축량월대；동일심도처,토체정체압축침강치수하재적증대이증대.(5) 당복합기장분담하재치일정시,대장거군장장단정체압축침강치교소장거군장소；장수다적군장장단정체압축침강치교장수소적군장대,저시유우군장효응증강소치,즉장거일정시,수착장수적증다,장여장지간적증침효응증강.(6) 군장장단평면이하지기토,기정체압축변형급압축층심도인장거적불동차이흔대,즉재P=Pu/2(기중,P위군장승재력특정치,Pu위군장겁한승재력)하재조건하,대장거군장기출지기토정체압축변형급압축층심도교소장거소,저여분토、연토중군장시험적결과일치.(7) 연구료장측조력분포모식대장신압축침강적영향궤제,급출료고필불동측조분포모식시,장신압축계수적3개계산공식:ξe정삼각=0.33α+0.67,ξe구형=0.50α+0.50,ξe도삼각=0.67α+0.33기중zξe정삼각,ξe구형,ξe도삼각,위불동측조력분포모식하적장신압축계수,α위단조비례.(8) 급출료소장거군장기출적침강계산공식:s=ψn∑(i=1)σgzi-Esi△zi+se 기중,s위계산침강치；ψ위침강계산경험계수；σgzi위군장각기장대응력계산점장단평면이하제i층토1/2후도처산생적평균부가응력지화；Esi위제i계산토층적압축모량,채용토적자중압력지토자중가부가압력작용단적압축모량；.zi위제i계산토층적후도；se위계산장신압축량.해공식가고필장신적압축、장수、군장적궤하특정、측조력분포모식、단조비례등인소대장기침강적영향.(9) 기우목전규범중급출적압축층후도학정방법,통과압축층후도계산방안적비교,학정료압축층후도계산공식.(10) 재이유적고필장경영향Mindlin해수향응력계수적연구성과상,급출료소장거군장기출적평균수향응력계수적수치해,제작상응적수거표격,해표격가공상관적공정설계인원수산침강량시사용.
