湖南大学学报(自然科学版)2024,Vol.51Issue(1) :67-78.DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024007

串珠状溶洞数量影响灌注桩顶部水平受拉特性试验研究

Experimental Study on Influence of Number of Beaded Karst Caves on Top Horizontal Tensile Characteristics of Cast-in-place Piles

周德泉 海军 刘宏利 高祁 刘海龙 桂海麒 孙卫勇 谢瑞庭 朱沁 周毅
湖南大学学报(自然科学版)2024,Vol.51Issue(1) :67-78.DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024007

串珠状溶洞数量影响灌注桩顶部水平受拉特性试验研究

Experimental Study on Influence of Number of Beaded Karst Caves on Top Horizontal Tensile Characteristics of Cast-in-place Piles

周德泉 1海军 1刘宏利 1高祁 2刘海龙 3桂海麒 1孙卫勇 1谢瑞庭 1朱沁 1周毅1
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作者信息

  • 1. 长沙理工大学土木工程学院, 湖南长沙 410076
  • 2. 中交四航局第六工程有限公司, 广东珠海 519000
  • 3. 中国路桥工程有限责任公司,北京 100011
  • 折叠

摘要

采用室内模型试验,对比研究串珠状溶洞数量对灌注桩顶部水平受拉特性的影响,为岩溶强发育区嵌岩桩的水平承载力设计提供试验依据.结果表明:1)桩顶水平荷载相同时,上部土层段桩身水平位移、桩身弯矩(峰值)、桩侧土抗力随溶洞数量的增多而增大,单桩水平承载力随溶洞数量增多而明显减弱.2)上部土层段桩身水平位移随桩顶水平荷载增大而增大,桩顶水平位移最大,嵌岩段很小甚至为0;弯矩M-深度z曲线整体呈抛物线形,桩身弯矩在土岩界面和上层溶洞与底板界面呈现2个峰值,弯矩的变化仅仅影响到上层溶洞及其底板,第2层溶洞及其以下的弯矩几乎为0,土岩界面弯矩最大、截面最危险;土抗力p-深度z曲线呈"凸肚"形.3)溶洞数量增加,位置越高,p-y曲线越容易收敛,可以采用p/pub=α(y/y50)β拟合土层段的桩身p-y曲线.溶洞数量对α与β值变化幅度的影响较小,α与β值变化幅度体现p-y曲线随深度变化的敏感度,两者敏感度随溶洞数量增多而增大.4)工程桩刺穿串珠状溶洞时,为了提高单桩水平抗拉能力,建议采用注浆法改善上部岩土性质,加大土岩界面处桩身配筋率,并将桩身嵌入上层溶洞底板一定深度,防止基桩在土岩界面处发生弯曲破坏.

关键词

桩基工程/岩溶/水平受荷/p-y曲线/模型试验

Key words

pile foundation engineering/Karst/horizontal loading/p-y curve/model test

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基金项目

国家自然科学基金(52278329)

湖南省交通厅科技项目(202019)

湖南省交通厅科技项目(202247)

湖南省研究生科研创新项目(CX20210765)

湖南省研究生科研创新项目(CX20210774)

出版年

2024
湖南大学学报(自然科学版)
湖南大学

湖南大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.651
ISSN:1674-2974
被引量1
参考文献量23
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