【摘 要】
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长螺旋扩底桩与传统直桩在几何形状与荷载传递机理等方面不同,桩身的独特构造使桩土之间相互作用更加复杂。现阶段人们对此桩型的沉降规律认识不充分,没有详细的理论等,这些都限制了长螺旋扩底桩在工程中的应用。本论文借助现场试验、室内模型试验、数值模拟和理论分析等多种方法探索长螺旋扩底桩沉降规律,研究桩身螺纹与桩端扩大头在沉降过程中的规律,为计算长螺旋扩底桩的单桩沉降提供依据,并根据试验规律推导出适用于工程的
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长螺旋扩底桩与传统直桩在几何形状与荷载传递机理等方面不同,桩身的独特构造使桩土之间相互作用更加复杂。现阶段人们对此桩型的沉降规律认识不充分,没有详细的理论等,这些都限制了长螺旋扩底桩在工程中的应用。本论文借助现场试验、室内模型试验、数值模拟和理论分析等多种方法探索长螺旋扩底桩沉降规律,研究桩身螺纹与桩端扩大头在沉降过程中的规律,为计算长螺旋扩底桩的单桩沉降提供依据,并根据试验规律推导出适用于工程的长螺旋扩底桩沉降计算方法。论文主要研究成果如下:1)在现场试验中,当桩长径比一定时,桩顶荷载为6000k N的长螺旋桩沉降大约为26.5～37.3mm,而长螺旋扩底桩沉降仅为5.6～19.6mm,长螺旋扩底桩沉降量大约是长螺旋桩的0.2～0.5倍。从沉降量的角度而言,长螺旋扩底桩较长螺旋桩更安全、稳定。2)在本次室内模型试验中,长螺旋扩底桩沉降表现明显优于扩底桩和直桩。当桩顶荷载达到15k N时,长螺旋扩底桩的沉降量是扩底桩的0.8倍,是直桩的0.25倍;当桩顶荷载达到20k N时,长螺旋扩底桩的沉降量是扩底桩的0.2～0.3倍,是直桩的0.2～0.5倍。3)室内模型试验与数值模拟分析得出,长螺旋扩底桩长径比为16.7时,叶片间距比为2.5、叶片宽度为360mm、扩底直径与桩身直径比为1.5～2.0对控制沉降有利。此外,桩土模量比越小,桩体沉降越小。4)借鉴了Mindlin-Geddes方法,并在此基础上考虑桩身螺纹参数以及扩大头尺寸对长螺旋扩底桩的影响,推导出适用于工程中的长螺旋扩底桩沉降计算方法。通过对比室内试验中长螺旋扩底桩的试验实测值和理论计算值可知,理论计算值需要乘以0.63～0.72修正系数。
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