樁身豎向承載力的齒形分析

郭雪豐

摘要：建筑物的基礎-結構是巖土工程領域的重要研究方向。樁基礎是基礎研究領域的重點研究方向，樁基礎以其強大的承載力在工程領域得到廣泛應用，然而提高地基承載力是我們面臨的問題之一。通常，我們總是在考慮建筑基礎與基礎荷載之間的傳遞效率。本文通過flac3d分析軟件對齒形樁豎向承載力進行了分析，并通過幾個試驗結果證明了結果的可靠性。

關鍵詞：樁基礎、砂襯、齒形樁、豎向承載力

簡介

異形樁的發展不僅體現在數量上，而且結構和施工都有一定的創新。由于樁基在形式上的多樣性，疏離可以從不同的角度出發，疏離樁來源于水平截面和縱截面。形狀樁可分為等截面樁和變截面樁。不管是哪個角度，其目的都是為了區別與其他的異化特征。

很明顯。齒形樁是變截面的預制結構，通過齒面，齒形樁可以與建筑物所受荷載的基礎形成整體結構。齒樁充分發揮樁身表面作用，接觸土體，增加樁身承載能力。由于齒樁的存在，側向力不僅僅表現為摩擦力。本文將通過軟件模擬齒樁在豎向荷載作用下，觀察單樁頂豎向位移，并通過現場試驗對試驗結果進行對比。軟件模擬齒樁和光滑樁承受豎向荷載，并對比實驗數值曲線[1].

如圖1、2所示，建立了光滑表面和齒樁的結構模型，置于均質土中（模擬試驗土：Moore-庫侖模型，C=10，Φ=340）;樁為彈性模型，樁長34米，直徑0.95米，肋徑1.05米）進行加載試驗，記錄樁頂沉降變化情況。

利用Flac3d軟件建立如圖1所示的光滑樁模型和如圖2所示的齒形模型，通過模擬相同的應力環境，分別為24米、28米、34米、36米、38米的齒形樁和光滑表面荷載特征值。荷載特征值分析結果為齒形樁和光滑樁如圖3所示，24米樁，其承載力提高了67.18%;28m樁，其承載力提高了50.86%;取34m樁，其承載力提高了40.90%;取36m樁，承載力提高40.40%;38m樁，其承載力提高了42.88%。樁長增加時，可以發現單樁承載力的變化規律。當樁長增加到一定值時，特征值的承載力并不隨樁長的增加而增加。極限承載力取決于最佳長度和材料的量化標準[2]。

為保證兩樁在豎向荷載作用下處于同一土體中，對兩樁間距進行嚴格控制。當土體結構發生變化時，觀察到兩根樁處于加載過程中，對土體產生影響，兩根樁間距為兩米，在同時加載過程中，避免了另一根樁的干擾。

在兩米間距范圍內進行了試驗。分別加載兩根樁。在加載過程中，記錄兩根樁的豎向承載力特征值及相應的沉降量。

土壤信息：③棕灰色，熊藍色，軟流塑為主，局部塑，飽和。⑥砂：棕灰色，褐色，疏松-中間致密，濕潤。⑧粘土：深灰色，棕色，灰色，以

塑料為主，局部硬塑，飽和。中-高壓縮性。

參考文獻：

[1]ChongWang.Pipepile15yearsdevelopmentinChinaandfuture[A]，precastconcretepilesacademicpapers.2004：8-10

[2]Tian-jianLin.Moderntheoryofspecial-shapedcolumnsandmechanicalcharacteristicsof[A]，mechanicsandpractices.1998（10）：1-10

[3]Yuan-haiJiang，weifromnine.Suggestionsforthepipepileindustrypresentsituationandthedevelopmentofourcountry[B]，concreteandcementproducts，2007（8）：31-32