粉砂地层中超长桩承载特性室内模型试验研究

通过室内模型试验,研究了粉砂地层中超长桩的荷载-沉降(Q-s)关系、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩身压缩、桩端阻力、桩土相对位移等承载性状及荷载传递规律。结果表明,超长桩的Q-s曲线为缓降型,与端承摩擦桩的Q-s曲线相似。随桩顶荷载的增加,桩侧摩阻力沿桩身分布逐步由一个峰值转变为两个峰值,桩身压缩主要发生在桩身上部,桩侧摩阻力随桩土相对位移增加基本符合双曲线发挥规律。桩端阻力随桩顶荷载增加变化可分为缓慢增长段、加速增长段和减缓破坏段,荷载较小时,桩端阻力与桩端位移基本呈线性关系,随荷载增大,桩端位移加速增长,极限荷载后,桩端出现刺入变形。     

扩大头构件受力机理的大比例尺模型试验研究

通过开展大比例尺室内模型试验,探讨扩大头构件受力变形规律、扩大头顶阻与侧阻发挥性状及荷载承担比例、扩大头顶阻对侧阻的影响机理、扩大头上覆土体竖向位移及破坏特征。结果表明:拉拔初期,扩大头构件受力变形曲线呈线性,其承载力主要由扩大头侧阻承担,随拉拔位移增长,受力变形曲线出现拐点,扩大头侧阻荷载承担比逐步降低至30%~40%,顶阻荷载承担比增长至60%~70%;扩大头侧摩阻力在较小的拉拔位移下达到极限值,并存在软化现象,扩大头顶阻充分发挥需要较大的拉拔位移;拉拔过程中,扩大头顶部附近土体承受附加压力作用,且附加压力随拉拔位移增长变化规律与扩大头侧阻发挥规律较为一致;扩大头顶阻对扩大头侧阻发挥具有增强效应,扩大头顶阻越大,距离扩大头顶部越近,侧摩阻力发挥水平越高,侧阻增强效应越显著;扩大头对上覆土体的挤压作用,使得土体产生竖向位移的范围及破坏面逐渐向上发展,深埋扩大头构件土体破裂面在地基土内闭合,呈现为“椭球形”,浅埋扩大头构件破坏面延伸至地面,并形成三条互成约120°地表微裂缝,且扩大头直径越大,破坏面范围及地表裂缝长度越大。