考虑泥皮厚度的红层泥岩桩基承载力计算公式修正.pdf

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1、第３４卷第７期公路交通科技Ｖｏｌ３４Ｎｏ７２０１７年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＪｕｌ．２０１７ｄｏｉ：１０３９考６９／ｊｉ虑ｓｓｎ１０泥０２－０２皮６８２０厚１７０７度００９的红层泥岩桩基承载力计算公式修正胡启军１，梅１１２１健，何乐平，徐亚辉，张宇浩（１西南石油大学土木工程与建筑学院，四川成都６１０５００；２四川省蜀通岩土工程公司，四川成都６１０５００）摘要：通过室内桩－岩剪切试验、数值模拟及桩基模型试验，研究了泥皮厚度对红层泥岩

2、桩基承载力的影响，提出了不同泥皮厚度下的红层泥岩桩基承载力修正系数，对红层泥岩桩基承载力计算公式进行了修正。为建立泥皮作用下的桩－岩接触面本构模型，进行了室内试验并发现：红层泥岩桩－岩接触面力学性状呈现应变软化特征；泥皮存在降低接触面峰残强度，峰值摩擦角和黏聚力分别降低４７７％和５３４％，残余摩擦角和黏聚力分别降低３９５％和３４４％。基于试验结果，建立桩－岩接触面应变软化本构模型，将其植入ＦＬＡＣ３Ｄ模拟不同泥皮厚度对桩基承载力的影响，结果表明：桩基承载力随泥皮厚度增加而减小，泥皮厚度超过５０ｍｍ时桩－岩相互作用由泥皮自身强度决定

3、。根据计算结果分析桩基承载比与泥皮厚度关系，提出了承载力修正系数。在此基础上设计了一套室内桩基模型试验装置，验证了修正系数的合理性。关键词：桥梁工程；泥皮；模型试验；红层泥岩；桩基；应变软化中图分类号：＋Ｕ４４３１５４文献标识码：Ａ文章编号：１００２－０２６８（２０１７）０７－００６０－０９ＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆＢｅａｒｉｎｇＣａｐａｃｉｔｙＦｏｒｍｕｌａｏｆＰｉｌｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｎＲｅｄＭｕｄｓｔｏｎｅＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＭｕｄｃａｋｅＴｈｉｃｋｎｅｓｓ１１１２１ＨＵＱｉｊｕｎ，ＭＥＩＪｉａｎ，ＨＥＬｅｐｉｎｇ，ＸＵＹ

4、ａｈｕｉ，ＺＨＡＮＧＹｕｈａｏ（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１０５００，Ｃｈｉｎａ；（２ＳｉｃｈｕａｎＳｈｕｔｏｎｇＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１０５００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｉｎｄｏｏｒｐｉｌｅｒｏｃｋｓｈｅａｒｔｅｓｔ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｍｏｄｅｌｔｅｓｔ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏ

5、ｆｍｕｄｃａｋｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｎｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｎｒｅｄｍｕｄｓｔｏｎｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｍｅｎｄｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｎｒｅｄｍｕｄｓｔｏｎｅＦｏｒｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｐｉｌｅｒｏｃｋｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｔｈｅｉｎｆｌ

6、ｕｅｎｃｅｏｆｍｕｄｃａｋｅ，ｔｈｅｉｎｄｏｏｒｔｅｓｔｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔ（１）ｔｈｅｐｉｌｅｒｏｃｋｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｎｒｅｄｍｕｄｓｔｏｎｅｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｒａｉｎｓｏｆｔｅｎｉｎｇ；（２）ｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｍｕｄｃａｋｅｒｅｄｕｃｅｄｐｅａｋｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｔｈｅｐｅａｋｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｇｌｅａｎｄｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅａｒｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ４７７％ａｎｄ

7、５３４％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｇｌｅａｎｄｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅａｒｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ３９５％ａｎｄ３４４％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙＴｈｅｒｏｃｋｐｉｌｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｔｒａｉｎｓｏｆｔｅｎｉｎｇｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐｉｌｅｒｏｃｋｓｈｅａｒｔｅｓｔｓｉｓｉｍｐｌａｎｔｅｄｉｎｔｏＦＬＡＣ３Ｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔ

8、ｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｕｄｃａｋｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅ