岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (7): 1944-1950.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1243

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

砂土地基中倾斜螺旋桩群桩上拔与水平 承载特性模型试验

刘志鹏1,孔纲强1,文磊1,王志华2,秦红玉3   

  1. 1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098;2. 南京工业大学 交通运输工程学院,江苏 南京 211816; 3. 佛林德斯大学 理工学院,澳大利亚 阿德莱德
  • 收稿日期:2020-08-19 修回日期:2021-03-29 出版日期:2021-07-12 发布日期:2021-07-19
  • 通讯作者: 孔纲强,男,1982年生,博士,教授,博士生导师,主要从事能源岩土工程方面的教学与科研。E-mail: gqkong1@163.com E-mail: hhulzp@163.com
  • 作者简介:刘志鹏,男,1996年生,硕士研究生,主要从事微型桩技术方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 51278170);‘青蓝工程’资助;中央高校基本科研业务费专项资金资助。

Model tests on uplift and lateral bearing characteristics of inclined helical pile group embedded in sand

LIU Zhi-peng1, KONG Gang-qiang1, WEN Lei1, WANG Zhi-hua2, QIN Hong-yu3   

  1. 1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu 210098, China; 2. School of Transportation Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, Jiangsu 211816, China; 3. College of Science and Engineering, Flinders University, Adelaide, Australia
  • Received:2020-08-19 Revised:2021-03-29 Online:2021-07-12 Published:2021-07-19
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51278170), Qing Lan Project and the Fundamental Research Funds for the Central Universities.

摘要: 螺旋桩广泛应用于太阳能光伏板支架及输电塔基础等工程中;然而,目前针对其竖向与水平向承载特性的研究仍相对不足,尤其是倾斜螺旋桩群桩的承载性能与受力机制尚不明确。开展砂土地基中螺旋桩竖直群桩和倾斜群桩(桩体与竖向线成15°)的对比模型试验,测试竖向上拔或水平向荷载作用下螺旋桩群桩的桩顶荷载?位移关系、桩侧土压力分布等变化规律;通过与竖直群桩试验结果的对比分析,探讨了竖向上拔或水平向荷载作用下倾斜群桩的极限承载力、叶片荷载分担比及群桩效应等特性。研究结果表明,试验条件下,砂土地基中15°倾斜螺旋桩群桩的竖向抗拔与水平极限承载力均略高于竖直群桩;竖向上拔荷载作用下,15°倾斜群桩叶片荷载分配比峰值低于竖直群桩;水平向荷载作用下,15°倾斜群桩前排桩和后排桩的最大桩侧土压力均大于竖直群桩相同位置处的土压力值。

关键词: 砂土地基, 螺旋桩, 倾斜群桩, 抗拔承载力, 水平承载力, 模型试验

Abstract: Helical pile is widely applied in engineering, such as solar photovoltaic panel, transmission tower, etc. However, the research focused on the vertical or horizontal bearing capacities of helical piles is relatively limited. Especially, the bearing capacity and the bearing mechanism of inclined pile group are still unclear. The comparative model tests of vertical and inclined helical pile groups embedded in sand are carried out. The pile top load-displacement curves and the distribution of soil pressure on the plate of the helical pile group (vertical pile group and 15° inclined pile group) under vertical uplift or lateral load are measured. The ultimate bearing capacity, the load distribution ratio of the plate, and the group effect of inclined helical pile group under vertical uplift or lateral load are comparatively discussed. The results show that the ultimate uplift or lateral bearing capacity of the inclined helical pile group are larger than those of the vertical pile group in the model test conditions, respectively; the peak value of the plate load distribution ratio of the inclined pile group (15°) under the vertical uplift load is smaller than that of the vertical pile group; the maximum lateral earth pressure in the front and behind row of the inclined pile group is both larger than that at the same position of vertical one.

Key words: sand, helical pile, inclined pile group, uplift bearing capacity, lateral bearing capacity, model test

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