桩端阻力与桩侧阻力相互作用研究

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1、第29卷第2期岩土力学Vol.29No.22008年2月RockandSoilMechanicsFeb.2008文章编号：1000－7598－(2008)02－541－04桩端阻力与桩侧阻力相互作用研究1,21张建新，吴东云(1.天津城市建设学院土木工程系，天津300384;2.天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384)摘要：以嵌岩桩为例，通过进行室内模型试验分析，研究了桩端阻力与桩侧阻力的相互作用。结果表明，桩端岩层对桩侧阻力有较大影响，表现为随着桩端岩石强度的越高，桩侧阻力有增大现象，但这种桩侧阻力的增强效应并不发生在整个桩侧，只

2、集中在桩端附近，反过来，较好的桩侧岩层又可使桩端阻力增大。利用此种相互作用关系可提高桩的承载力，优化桩基设计。关键词：嵌岩桩；桩端阻力；桩侧阻力；相互作用中图分类号：TU473文献标识码：AResearchoninteractionbetweenresistanceatpileandlateralresistanceofpile1,21ZHANGJian-xin,WUDong-yun(1.DepartmentofCivilEngineering,TianjinInstituteofUrbanConstruction,Tianjin300384,

3、China;2.TianjinKeyLaboratoryofSofeSoilCharacteristicsandEngineeringEnvironment,Tianjin300384China)Abstract:Theinteractionbetweentheresistanceatpileendandtheresistanceofpileisresearchedthroughtheindoormodeltestontherock-socketedpile.Theresultshowsthattherockstratumatthepileen

4、dinfluencesthelateralresistanceofpile;astheincreaseofstrengthofrockattheend,thelateralresistanceofpilewillincrease;buttheenhancementeffectdoesn’toccuratthewholesideofpile,onlyneartheendofpile.Inverselyagoodlateralrockstratumalsoincreasestheresistanceatpileend.Theload-bearing

5、capabilityofpilewillbeimprovedbyusingtheinteractionrelationshipsoastooptimizethedesignmethodofpile.Keywords:rock-socketedpile;resistanceatpileend;lateralresistanceofpile;interaction对桩侧阻力与桩端阻力间的相互作用进行了详细研1引言究。相互作用的存在对传统的桩基承载力计算模式[1]现行桩基规范认为，桩侧阻力与桩端阻力互有了新的认识，并可能由此萌发出桩基设计优化的不影响

6、的，桩的承载力是端阻与侧阻的线性叠加，新思路，利用此种相互作用关系对提高桩的承载因此，在计算桩侧阻力时认为侧阻只与桩的设计尺力，节约工程投资具有十分重要的现实意义。寸、桩周岩土条件及成桩方式有关，在这些因素确2桩端条件对桩侧阻力影响试验研究定的情况下桩侧单位面积上的阻力就是一个常数。[2-4]然而，近年来的研究表明，桩在外荷载作用下桩2.1模型试验情况侧、桩端共同承力，二者在桩的总阻力中所占比例模型试验要求原型与模型之间存在某种相似关[5,6]不相同，发挥也不同步，端阻与侧阻间存在着相互系，根据轴向受力桩微分方程，定义相似常影响和相互制约的关系

7、，在设计荷载作用下由于桩数，利用相似关系，本文确定几何比例系数为25，的位移较小，此种相互作用表现得不太明显，因而应力比例系数为20～30。研究者不太重视，但当桩身位移较大或桩的阻抗因模拟试验的岩石是砂子、碳酸钙和石膏的混合某种因素而强化时这种相互作用就显得十分突出。体，水中加2%的动物胶作为缓凝剂。各材料间的本文以嵌岩桩为例，基于多组室内模型试验，配比不同，其强度参数不同，模拟不同强度岩石情收稿日期：2006-07-10作者简介：张建新，男，1965年生，博士，教授，主要从事岩土工程的教学和科研工作。E-mail:zh-jianxin@126

8、.com542岩土力学2008年况。本次先做了试块为10cm×10cm×10cm强度底变为实底后，极限承载力、桩侧阻力和桩端阻力试验，得出单轴抗压强度