多支盘加筋水泥土桩抗拔性能的数值模拟分析.pdfVIP

第39卷第6期 匹tJtl建筑科学研究 Sichuan Science 149 2013年12月 Building 多支盘加筋水泥土桩抗拔性能的数值模拟分析 李艳婷，顾欢达，殷志文 1) (苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州21501 摘要：利用PLAXIS有限元软件分析了在上拔荷载作用下多支盘加筋水泥土桩的抗拔性能及机理，通过计算分析 了多支盘加筋水泥土桩的抗拔特性，得出多支盘加筋水泥土桩的抗拔承载力发挥及桩身上拔位移主要取决于支盘 阻力的作用，并且下部支盘的作用是主要的。同时，考虑分析了桩体刚度、支盘数、支盘布置等因素对抗拔承载力 及上拔位移的影响。 关键词：多支盘加筋水泥土桩；荷载传递；抗拔性能；数值模拟 中图分类号：TU473 文献标志码：B 文章编号：1008—1933(2013)06—149—06 ，、-●--·一 工方法建立必要的理论基础。本文利用岩土有限元 U 刖 吾 3D 软件Plaxis 随着城市建设的发展，地下空间开发与利用越 荷载作用时的多支盘加筋水泥土桩的抗拔承载性 来越受到重视，且规模也越来越大。高层建筑的多 能、桩身的上拔位移特性及多种因素的影响，并与一 层地下室、地铁及隧道、地下市政设施等很多情况下 般等直径桩的抗拔性能进行了对比分析。 都面临大深度开挖所带来的基础底板抗浮设计的问 1 多支盘加筋水泥土桩的构造及抗 题，尤其是在地下水位比较丰富且埋深较浅的地区。 拔机理 目前，地下结构的抗浮通常采用抗浮桩和抗浮锚杆 来解决。传统抗浮桩的作用机理是通过桩身与土层 多支盘加筋水泥土桩结合了水泥土桩与挤扩多 之间的侧摩阻力来提供抗拔承载力，其施工、设计相 支盘混凝土灌注桩的特点，在施工工艺上采用水泥 对比较简单，但在以软土地基为主的长三角区域设 等固化剂通过注浆搅拌或高压旋喷机械扩挤形成扩 计抗浮桩时，通常需要设计较长的桩体进入较深的 大支盘，在一般等截面直筒式水泥土桩的基础上通 持力层，对钢筋混凝土等高能耗材依赖性很强，造价 过挤扩形成多节承力盘结构，施工过程中在钻进的 较高。抗浮锚杆与常规抗浮桩相比，造价低，施工便 同时将钢绞线及锚头结构件插入设计深度(图1)。 利，能提供较高的抗拔承载力，但其缺点是锚杆长度 较大，需进入较深土层，成孔难度大，施工工艺技术 要求较高。 扩大支盘桩是近年来发展起来的一种新桩型， 利用支盘技术可以明显提高单桩的抗压及抗拔承载 力，具有单桩承载力高、嵌固性好、技术经济指标较 高等特点，在工程界得到重视并在多种地基条件下 取得了较多的应用。扩大支盘技术作为国内首先提 出的新桩型，尽管在工程界取得了良好的使用效果， 但作为一种新技术在设计理论上尚没有达到成熟程 图l 多支盘加筋水泥土桩构造示意 度，在设计过程中需要利用经验或半经验的方法，尤 其是需要考虑不同的地基条件、桩身材料及施工工 根据多支盘加筋水泥土桩的构造可以看出，上 艺等因素时，对于扩大支盘桩的承载力发挥及变形 拔荷载经由钢绞线直接传递到承载体(锚盘)，由承 特性，需要通过更多的基础研究来