摘要:為研究巖溶區(qū)橋梁樁基的承載特性,依托平頂山市西斜立交橋?qū)嶓w工程,進(jìn)行了樁基靜載試驗(yàn),通過(guò)在樁端和樁頂布設(shè)應(yīng)變傳感器和位移計(jì),測(cè)得了樁身內(nèi)力,分析了巖溶區(qū)橋梁樁頂荷載(Q)-沉降(s)規(guī)律;考慮現(xiàn)有樁基設(shè)計(jì)的局限性,結(jié)合靜載試驗(yàn)結(jié)果,采用不同函數(shù)模型預(yù)測(cè)了單樁豎向極限承載力;基于巖-樁體系寬梁力學(xué)模型和溶洞頂板拉-彎破壞模式,探討了樁基嵌巖深度的計(jì)算方法,提出了一種適于巖溶區(qū)橋梁樁基嵌巖深度的優(yōu)化方法。研究結(jié)果表明:各級(jí)荷載作用下樁基Q-s曲線呈緩變型發(fā)展,當(dāng)樁頂荷載較小時(shí),曲線基本呈線性,當(dāng)樁頂荷載大于6 000 kN時(shí),曲線逐漸變?yōu)榉蔷€性,雖然樁已嵌入灰?guī)r較深,但仍表現(xiàn)為典型的摩擦樁承載性狀,當(dāng)加載到8 400 kN時(shí),樁頂沉降為3.69 mm,遠(yuǎn)小于0.03D(D為樁徑)或40 mm的破壞標(biāo)準(zhǔn),樁端阻力為122.9 kN,僅占樁頂荷載的1.6%,樁的承載力尚有富余;在靜載試驗(yàn)全過(guò)程中,樁的受力狀態(tài)處于Kulhawy理論的第1階段,樁側(cè)阻力和樁端阻力同步發(fā)揮;雙曲線模型擬合精度在0.99以上且預(yù)測(cè)值偏安全,建議在同類工程中優(yōu)先考慮采用;在同時(shí)滿足溶洞頂板安全厚度和樁基承載力與穩(wěn)定性要求的前提下,采用提出的計(jì)算方法可使樁的嵌巖深度減小2.4 m。
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