岩溶区桥梁桩基承载力试验与合理嵌岩深度

作     者：董芸秀 冯忠居 郝宇萌 姚宏生 张新旺 谢富贵 DONG Yun-xiu;FENG Zhong-ju;HAO Yu-meng;YAO Hong-sheng;ZHANG Xin-wang;XIE Fu-gui

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 陇东学院土木工程学院甘肃庆阳745000 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056 中国建筑第六工程局有限公司天津300450 平顶山市公路管理局河南平顶山467001 成都兴城建设管理有限公司四川成都610000 

基　　金：国家自然科学基金项目(41272285) 河南省交通运输厅科技项目(2014K48) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2018年第18卷第6期

页      码：27-36页

摘      要：为研究岩溶区桥梁桩基的承载特性,依托平顶山市西斜立交桥实体工程,进行了桩基静载试验,通过在桩端和桩顶布设应变传感器和位移计,测得了桩身内力,分析了岩溶区桥梁桩顶荷载(Q)-沉降(s)规律;考虑现有桩基设计的局限性,结合静载试验结果,采用不同函数模型预测了单桩竖向极限承载力;基于岩-桩体系宽梁力学模型和溶洞顶板拉-弯破坏模式,探讨了桩基嵌岩深度的计算方法,提出了一种适于岩溶区桥梁桩基嵌岩深度的优化方法。研究结果表明:各级荷载作用下桩基Q-s曲线呈缓变型发展,当桩顶荷载较小时,曲线基本呈线性,当桩顶荷载大于6 000kN时,曲线逐渐变为非线性,虽然桩已嵌入灰岩较深,但仍表现为典型的摩擦桩承载性状,当加载到8 400kN时,桩顶沉降为3.69mm,远小于0.03D(D为桩径)或40mm的破坏标准,桩端阻力为122.9kN,仅占桩顶荷载的1.6%,桩的承载力尚有富余;在静载试验全过程中,桩的受力状态处于Kulhawy理论的第1阶段,桩侧阻力和桩端阻力同步发挥;双曲线模型拟合精度在0.99以上且预测值偏安全,建议在同类工程中优先考虑采用;在同时满足溶洞顶板安全厚度和桩基承载力与稳定性要求的前提下,采用提出的计算方法可使桩的嵌岩深度减小2.4m。

主 题 词：岩土工程 岩溶区 桩基 静载试验 承载力 嵌岩深度 溶洞顶板厚度 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2018.06.004

馆 藏 号：203429911...