挤扩支盘桩挤扩成型过程中挤土臂下部土体的应力分析

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桩基是一种古老、传统的基础形式,又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础形式。近年来由于工程建设和工业技术的发展,桩的类型和成桩工艺,桩的承载力和桩的设计计算水平都有了很大的提高。挤扩支盘桩是在原有等截面混凝土灌注桩的基础上采用仿生原理发展而来的,它的诞生给桩基础带来了新的活力,也为桩基础技术发展注入了新的活力。通过一种专用液压支盘挤扩设备巧妙的与现有桩工机械设备配套使用,在桩身纵向不同位置设置分支或承力盘,以提高桩基础的单桩承载力,减少桩基础的沉降,这种桩具有很高的社会与经济效益。   本文分析了挤扩支盘桩的挤扩成型过程。建立桩盘腔成型过程中,土体与挤土臂之间的相互作用模型。运用滑移线理论对挤土臂的挤扩成型过程进行了分析,并根据滑移线的性质以及滑移线的几何关系,建立了挤土过程中土体的滑移线场。在建立的滑移线的基础上,得出了挤扩不同角度下土体的塑性区,又根据考虑土体内摩擦角的滑移线的解,得出在挤土臂挤扩不同角度下土体的应力场;根据滑移线的平衡方程,得出单向和双向挤扩不同角度下土体的极限荷载,并根据挤扩过程的挤土臂与土体模型,得出了挤土机具施加的荷载。   通过本文分析表明:土体的塑性区范围随着挤扩角度的增大而减少;单肢挤扩过程中,土体沿挤土臂向下运动,水平运动的土体较少;因此单肢挤扩过程中,挤土臂下部土体的挤密效果较好,对于提高桩基础的承载力有较大好处。双肢挤扩过程中,土体沿挤土臂向下运动,水平运动的土体较多;因此双肢挤扩过程中,土体的水平挤密效果比单肢挤扩效果好,但挤土臂下部土体的挤密效果没有单肢挤扩效果好,因此对桩基础的承载力贡献也较小。本文还得出,随着挤扩角度的增大,挤扩机具所施加的荷载是减少的。
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