岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (8): 2814-2820.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1594

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

珊瑚砂地基中膨胀混凝土桩竖向受压承载性能研究

邓玮婷1,丁选明1, 2,彭宇1   

  1. 1. 重庆大学 土木工程学院,重庆 400045;2. 重庆大学 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心,重庆 400045
  • 收稿日期:2019-09-16 修回日期:2020-01-10 出版日期:2020-08-14 发布日期:2020-10-18
  • 通讯作者: 丁选明,男,1980年生,博士,教授,主要从事桩基动力学和地基处理等方面的教学和科研工作。E-mail: dxmhhu@163.com E-mail:dwtcqu@163.com
  • 作者简介:邓玮婷,女,1995年生,硕士研究生,主要从事珊瑚砂地基中膨胀混凝土桩的研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 51878103,No. 41831282)

A study of vertical bearing capacity of expansive concrete pile in coral sand foundation

DENG Wei-ting1, DING Xuan-ming1, 2, PENG Yu1   

  1. 1. College of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 2. National Joint Engineering Research Center of Geohazards Prevention in the Reservoir Areas, Chongqing University, Chongqing 400045, China
  • Received:2019-09-16 Revised:2020-01-10 Online:2020-08-14 Published:2020-10-18
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51878103,41831282).

摘要: 为研究珊瑚砂地基下膨胀混凝土桩竖向承载特性,开展了室内单桩竖向静载模型试验,分析了膨胀混凝土桩的单桩荷载-位移曲线以及轴力、桩侧摩阻力等沿桩长分布特性,与PLAXIS 3D软件数值模拟结果进行对比并探究了线膨胀率对承载特性的影响。结果表明:珊瑚砂中膨胀混凝土桩的荷载位移曲线呈现缓变型,在加载过程中,荷载主要由桩侧摩阻力承担,轴力随着深度的增加而减小,桩侧摩阻力随深度先增加后逐渐减小,随荷载的增加逐渐发挥作用。随着膨胀剂用量的增加,桩身线膨胀量逐渐增加,桩-土相互作用更加明显。添加25% HCSA型膨胀剂可提高近20%的极限承载力和56%的极限侧阻力,提高桩体线膨胀率可以有效提高桩的极限承载力和侧摩阻力。该研究可为珊瑚砂桩基工程设计提供参考。

关键词: 珊瑚砂, 膨胀混凝土桩, 模型试验, 承载特性, 数值模拟

Abstract: To investigate the vertical bearing characteristics of expansive concrete piles embedded in coral sand foundation, the vertical static load test of single model pile was carried out in laboratory. The load-settlement curve, axial force and frictional resistance of single expansive concrete pile were analyzed, and compared with the numerical results from PLAXIS 3D software simulation. The effect of the linear expansion rates was discussed. The results show that the load-displacement curves of expansive concrete piles in coral sand show a slow change. During the loading process, the load is mainly borne by the side friction resistance of the pile. The axial force decreases with the increase of the depth, and the side friction resistance of the pile first increases with the depth and then gradually decreases, and gradually plays a role as the load increases. With the increase of expansive agent dosage, the linear expansion of pile shaft increases gradually and the pile-soil interaction becomes more obvious. Adding 25% HCSA expansive agent can increase the ultimate bearing capacity by nearly 20% and the ultimate value of pile side friction by 56%. Increasing the linear expansion rate of the pile can effectively increase the ultimate bearing capacity and side friction resistance of the pile. This study provides a reference for the pile foundation projects in calcareous sand foundation.

Key words: coral sand, expansive concrete pile, model test, bearing characteristic, numerical simulation

中图分类号: 

  • TU 473
[1] 陈猛, 崔秀文, 颜鑫, 王浩, 王二磊. 岩石−钢纤维混凝土复合层抗压强度预测模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 638-646.
[2] 石峰, 卢坤林, 尹志凯. 平移模式下刚性挡土墙三维被动滑裂面的确定与土压力计算方法研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 735-745.
[3] 张纪蒙, 张陈蓉, 张凯, . 砂土中大直径单桩水平循环加载模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 783-789.
[4] 郑俊杰, 邵安迪, 谢明星, 景丹, . 不同填土宽度下设置EPS垫层挡土墙试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 324-332.
[5] 吕亚茹, 王冲, 黄厚旭, 左殿军, . 珊瑚砂细观颗粒结构及破碎特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 352-360.
[6] 万志辉, 戴国亮, 龚维明, 高鲁超, 徐艺飞, . 钙质砂后压浆桩水平承载性状模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 411-418.
[7] 肖捷夫, 李云安, 胡勇, 张申, 蔡浚明, . 库水涨落和降雨条件下古滑坡变形特征 模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 471-480.
[8] 史江伟, 范燕波, 裴伟伟, 陈永辉, 张显, . 盾构下穿非连续管线变形特性及预测方法研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 143-150.
[9] 刘春林, 唐孟雄, 胡贺松, 岳云鹏, 侯振坤, 陈航, . 考虑桩底沉渣的随钻跟管桩竖向承载 特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 177-185.
[10] 李建东, 王旭, 张延杰, 蒋代军, 刘德仁, 李盛, . 水蒸气增湿非饱和黄土热湿迁移规律研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 186-192.
[11] 金爱兵, 陈帅军, 赵安宇, 孙浩, 张玉帅, . 基于无人机摄影测量的露天矿边坡数值模拟[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 255-264.
[12] 李军, 翟文宝, 陈朝伟, 柳贡慧, 周英操, . 基于零厚度内聚力单元的水力裂缝 随机扩展方法研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 265-279.
[13] 徐刚, 张春会, 于永江, . 综放工作面覆岩破断和压架的试验研究及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 106-114.
[14] 刘润, 曹添铭, 陈广思, 张海洋, 李成凤. 插拔桩靴对临近桩靴承载力的影响研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2943-2952.
[15] 孟敏强, 王磊, 蒋翔, 汪成贵, 刘汉龙, 肖杨, . 基于尺寸效应的粗粒土单颗粒破碎试验及数值模拟[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2953-2962.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[2] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[3] 张明义,刘俊伟,于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[4] 吴 亮,钟冬望,卢文波. 空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析[J]. , 2009, 30(10): 3109 -3114 .
[5] 周晓杰,介玉新,李广信1. 基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟[J]. , 2009, 30(10): 3154 -3158 .
[6] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[7] 崔皓东,朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .
[8] 贾宇峰,迟世春,林 皋. 考虑颗粒破碎影响的粗粒土本构模型[J]. , 2009, 30(11): 3261 -3266 .
[9] 倪骁慧,朱珍德,赵 杰,李道伟,冯夏庭. 岩石破裂全程数字化细观损伤力学试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3283 -3290 .
[10] 周火垚,施建勇. 饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3291 -3296 .