›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1367-1376.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

静钻根植竹节桩承载力及荷载传递机制研究

周佳锦1,王奎华1,龚晓南1,张日红2,严天龙2,许远荣2   

  1. 1.浙江大学 滨海与城市岩土工程研究中心,杭州 310058;2.浙东建材集团,浙江 宁波 315000
  • 收稿日期:2013-06-25 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-06-09
  • 通讯作者: 王奎华,男,1965年生,博士,教授,博士生导师,主要从事桩基动力学理论与土工测试方法研究等工作。E-mail: zdwkh0618@zju.edu.cn E-mail:zjjmuforever@163.com
  • 作者简介:周佳锦,男,1989年生,博士研究生,主要从事桩基工程,地基处理及基坑工程等方面的研究工作
  • 基金资助:

    虚土桩法及其在桩基础动静特性分析中的应用研究(No. 50879077)。

Bearing capacity and load transfer mechanism of static drill rooted nodular piles

ZHOU Jia-jin1, WANG Kui-hua1, GONG Xiao-nan1, ZHANG Ri-hong2, YAN Tian-long2, XU Yuan-rong2   

  1. 1. Research Center of Coastal and Urban Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. ZDOON Building Materials Group, Ningbo, Zhejiang 315000, China
  • Received:2013-06-25 Online:2014-05-10 Published:2014-06-09

摘要: 静钻根植竹节桩是由预应力竹节桩和桩周水泥土构成的一种新型组合桩基,该新型桩不仅承载性能较好,而且可以大量减少桩基施工过程中所产生的泥浆污染。通过静钻根植竹节桩和钻孔灌注桩的静荷载对比试验及埋设在竹节桩桩身上的应变计对桩身轴力进行测量,分析了静钻根植竹节桩桩身的轴力分布情况以及侧摩阻力的分布,用有限元软件ABAQUS对静钻根植竹节桩进行三维建模计算,详细地分析这种新型组合桩的荷载传递机制。结合现场试验与模拟计算可以得到:在软土地区,静钻根植竹节桩这种新型组合桩的承载力比普通钻孔灌注桩要高;静钻根植竹节桩桩身变形由预制桩所控制,竹节桩与桩外围水泥土近似变形协调;竹节桩竹节的存在对组合桩承载性能有着极其重要的作用;在软土中静钻根植桩侧摩阻力是灌注桩侧摩阻力的1.05~1.10倍。

关键词: 静钻根植竹节桩, 荷载传递机制, 承载力, ABAQUS, 三维建模, 双层应力扩散

Abstract: The static drill rooted nodular pile is a new type of composite pile foundation which consists of precast nodular pile and the cemented soil along the pile shaft. This kind of composite pile has a good bearing capacity, and the mud pollution will largely be reduced in its construction process. A group of experiments were conducted to provide a comparison between this composite pile and the bored pile. The axial force of the nodular pile was measured by the strain gauges attached on the pile shaft to analyze the distribution of the axial force and the skin friction along the shaft; and then a three-dimensional model was built by using the ABAQUS finite element program to investigate the load transfer mechanism of this composite pile in detail. The results of the field tests and ABAQUS simulation showed that: the bearing capacity of the static drill rooted nodular pile is better than that of the bored pile in soft soil area. The settlement of the composite pile is controlled by the precast pile, and the deformation of the precast pile and the cemented soil can be considered as deformation compatibility. The nodes on the nodular pile play an important role during the load transfer process; and the skin friction of the static drill rooted nodular pile is about 1.05-1.10 times of the skin friction of the bored pile in the same soil layer.

Key words: static drill rooted nodular pile, load transfer mechanism, bearing capacity, ABAQUS, three-dimensional modeling, double stress dispersion system

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[1] 戴国亮, 朱文波, 郭晶, 龚维明, 赵学亮, . 软黏土中吸力式沉箱基础竖向抗拔承载 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 119-126.
[2] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 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[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[3] 张雷, 王宁伟, 景立平, 方晨, 董瑞, . 电渗排水固结中电极材料的对比试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3493-3501.
[4] 袁维, 刘尚各, 聂庆科, 王伟, . 基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板 临界厚度确定方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2789-2798.
[5] 穆锐, 浦少云, 黄质宏, 李永辉, 郑培鑫, 刘 旸, 刘 泽, 郑红超, . 土岩组合岩体中抗拔桩极限承载力的确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2825-2837.
[6] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[7] 王宇飞, 刘 润. 砂土中浅埋管道在竖向−水平荷载空间的 承载力包络线研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1129-1139.
[8] 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896.
[9] 刘庆彬, 潘懋, 刘洁, 郭艳军, 张小双, 姚健鹏, 李芳玉, . 基于ParaView的Abaqus有限元输出结果的 可视化与虚拟现实[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4916-4924.
[10] 冯君, 王洋, 张俞峰, 黄林, 何长江, 吴红刚, . 玄武岩纤维与钢筋锚杆锚固性能现场对比试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4185-4193.
[11] 陈昌富, 邱琳淇, 毛凤山, 周志军, . 基于加权扰动共生生物搜索算法 桩网复合地基优化设计[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4477-4485.
[12] 周同和, 郜新军, 郭院成, 孙轶斌, . 下部扩大段复合桩抗拔承载力设计方法与试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3778-3782.
[13] 熊晓荣,汤 华,廖明进,尹小涛,王东英, . 隧道锚“楔形效应”的室内模型试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 181-190.
[14] 宗钟凌,鲁先龙,李青松,. 静压钢管注浆微型桩抗压与抗拔对比试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 362-368.
[15] 周佳锦,龚晓南,严天龙,张日红, . 软土地区填砂竹节桩抗压承载性能研究[J]. , 2018, 39(9): 3425-3432.
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[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[3] 万 智,董 辉,刘宝琛. 基于正交设计下SVM滑坡变形时序回归预测的超参数选择[J]. , 2010, 31(2): 503 -508 .
[4] 孙曦源,栾茂田,唐小微. 饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究[J]. , 2010, 31(2): 667 -672 .
[5] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[6] 胡勇刚,罗 强,张 良,黄 晶,陈亚美. 基于离心模型试验的水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基变形特性分析[J]. , 2010, 31(7): 2207 -2213 .
[7] 谭峰屹,姜志全,李仲秋,颜惠和. 附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究[J]. , 2010, 31(7): 2214 -2218 .
[8] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[9] 王维铭,孙 锐,曹振中,袁晓铭. 国内外地震液化场地特征对比研究[J]. , 2010, 31(12): 3913 -3918 .
[10] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .