岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (9): 3405-3415.doi: 10.16285/j.rsm.2018.1005

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究

王钦科1,马建林1,陈文龙1,杨彦鑫1,胡中波2   

  1. 1. 西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031;2. 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072
  • 收稿日期:2018-06-11 出版日期:2019-09-10 发布日期:2019-09-05
  • 通讯作者: 马建林,男,1958年生,博士,教授,主要从事地基基础工程等方面的研究工作。E-mail: majianlin01@126.com E-mail:qkwang_90@163.com
  • 作者简介:王钦科,男,1990年生,博士研究生,主要从事桩基工程及边坡工程方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划资助(No.2016YFC0802203);中国铁路总公司科技研究开发计划(No.2013G001-A-2)。

Centrifugal model tests and calculation method of uplift bearing capacity of rock-socketed pedestal pile overburden soil

WANG Qin-ke1, MA Jian-lin1, CHEN Wen-long1, YANG Yan-xin1, HU Zhong-bo2   

  1. 1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 610031, China; 2. PowerChina Chengdu Engineering Corporation Limited, Chengdu, Sichuan 610072, China
  • Received:2018-06-11 Online:2019-09-10 Published:2019-09-05
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China(2016YFC0802203) and the Science and Technology Research and Development Program of China Railway Corporation(2013G001-A-2).

摘要: 随着我国西部输电线路工程的快速发展,杆塔基础抗拔问题日益突出,岩体的破坏模式、极限抗拔承载力的计算方法都是目前亟待解决的关键问题。根据离心模型试验结果,分析了岩体破坏模式、荷载?位移曲线、桩身轴力分布和桩侧摩阻力曲线。基于试验结果对岩体破坏形状进行无量纲化处理并拟合,得到了统一的函数描述形式。在此基础上,利用极限平衡法推导出上覆土嵌岩扩底桩极限抗拔承载力的计算方法,并对该计算方法作了简化分析,将积分计算值和简化计算值分别与离心模型试验结果进行对比。研究结果表明:上覆土嵌岩扩底桩的软质岩破坏模式为喇叭型曲面,可用统一的幂函数形式进行描述。简化计算方法的结果与离心模型试验结果吻合良好,提出的新方法对西部山区杆塔基础的抗拔设计具有参考和应用价值。

关键词: 扩底桩, 离心模型试验, 岩体破坏模式, 极限抗拔承载力, 简化计算方法

Abstract: With the rapid development of the transmission line project in western China, the problems of the tower foundation uplift become prominent. It is necessary to solve the failure model of rock and the calculation method of ultimate uplift bearing capacity urgently. The centrifuge model test results are used to analyze the failure model of rock, load-displacement curve, axial force distribution and friction resistance curve of piles. According to the test results, after the failure shape of rock is non-dimensionally processed and fitted, a unified function description form is obtained. On this basis, the limit equilibrium method is used to derive the calculation method of ultimate uplift bearing capacity of the rock-socketed pedestal pile overburden soil, and the calculation method is simplified. The integral calculation value and the simplified calculation value are compared with the results of the centrifugal model test. The results show that the failure model of the soft rock is trumpet-shaped surface, which can be described by a unified power function. The results of the simplified calculation method are in good agreement with the results of the centrifugal model test. Therefore, the method proposed in this paper provides a reference for the uplift design of tower foundation in the western mountainous area.

Key words: pedestal pile, centrifugal model test, failure model of rock, ultimate uplift bearing capacity, simplified calculation method

中图分类号: 

  • TU 473
[1] 汤明高, 李松林, 许 强, 龚正峰, 祝 权, 魏 勇. 基于离心模型试验的库岸滑坡变形特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 755-764.
[2] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[3] 李瑞山, 袁晓铭. 成层场地基本周期简化计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3227-3235.
[4] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[5] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[6] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
[7] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[8] 李 林, 李镜培, 孙德安, 龚卫兵, . 考虑沉桩效应的群桩非线性荷载-沉降解析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 668-677.
[9] 梁 波, 厉彦君, 凌学鹏, 赵宁雨, 张青松, . 离心模型试验中微型土压力盒土压力测定[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 818-826.
[10] 周和祥, 马建林, 张凯, 罗朝洋, 杨柏, . 沉井下沉阻力离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3969-3976.
[11] 陈建峰,田 丹,柳军修,. 刚/柔性组合墙面加筋土挡墙内部破坏机制[J]. , 2018, 39(7): 2353-2360.
[12] 张玉伟,谢永利,翁木生,. 非对称基坑开挖对下卧地铁隧道影响的离心试验[J]. , 2018, 39(7): 2555-2562.
[13] 李 波,肖先波,徐唐锦,周 嵩,. 泥皮存在时防渗墙与复合土工膜联接型式模型试验[J]. , 2018, 39(5): 1761-1766.
[14] 张 晨,蔡正银,徐光明,黄英豪,. 冻土离心模型试验相似准则分析[J]. , 2018, 39(4): 1236-1244.
[15] 郑 桐,刘红帅,袁晓铭,涂杰文,汤爱平,齐文浩,. 悬臂抗滑桩静、动力学性能试验的全过程[J]. , 2018, 39(3): 854-862.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!