土岩深基坑微型钢管桩承载性能试验研究
发布时间：2021-11-27 21:06
为研究土岩深基坑中超前支护微型钢管桩在不同工况下的承载性能,依托青岛某土岩结合地层基坑工程项目,以1根双排钢管桩的内排桩作为试验桩进行现场试验。通过在桩身表面两侧对称安装应变片,采集各种开挖深度及锚索或锚杆锁定工况下的钢管桩桩身应变,探讨微型钢管桩弯矩的分布及变化规律。试验结果表明,在试验过程中22个应变片全部存活,所用应变片安装方法具有可行性和可靠性;随基开挖深度的增加,桩身弯矩整体上呈不断增大的趋势,沿深度呈上大下小的分布规律;锚索和锚索的锁定,能够显著减小桩身弯矩,可见双排微型钢管桩结合预应力锚索和锚杆在土岩结合地层基坑中具有较好的支护效果,试验结果可对土岩地层微型钢管桩的设计、施工提供参考依据。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(30)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图1 支护结构剖面图
在试验桩沉桩完成且未开挖之前,使用DH3816N动态应变采集仪,采集应变片的微应变作为初始值,通过初始值即可得到在不同工况下的应变变化量,进而得到桩身弯矩值,工况详情如表2所示。表2 各测试时间下的开挖工况Table 2 Excavation conditions at each test time 日期 开挖工况 2018-11-26 试验桩沉桩完毕,未开挖 2018-12-18 开挖至2.35 m 2018-12-23 开挖至4.50 m,MS1施工完毕 2019-01-02 开挖至5.00 m,MS2施工完毕 2019-01-06 开挖至6.75 m 2019-01-12 MS3施工完毕 2019-01-19 开挖至8.60 m 2019-02-22 开挖至10.75 m 2019-03-10 第二阶钢管下桩完毕 2019-03-23 开挖至12.75 m 2019-03-29 开挖至16.65 m,MG1施工完毕 2019-04-14 开挖至19.10 m,MG2施工完毕 2019-04-28 开挖至20.95 m,MG3施工完毕 2019-05-06 第三阶钢管下桩完毕 2019-05-13 开挖至21.4 m 2019-05-22 开挖至23.00 m 2019-05-29 开挖至25.50 m,MG5施工完毕 2019-06-04 MG6施工完毕 2019-06-20 开挖至28.00 m 2019-06-24 开挖至28.74 m 2019-06-30 开挖至32.50 m 2019-07-05 MG7、MG8施工完毕
第一阶开挖时的桩身弯矩如图3所示,随着基坑的开挖,桩身弯矩逐渐增大,4.3～8.6 m区段内的桩身弯矩变化最为显著,A1-A1′截面位置处负弯矩较大,在基坑开挖至10.75 m时,此处弯矩值达15 kN·m。分析可知,桩顶位置承受土体侧向推力作用,在开挖过程中起到悬臂式挡土桩的作用,故其弯矩逐渐增大,同时说明在基坑开挖过程中,钢管桩顶部位置最先发挥作用,承受较大桩顶及侧向荷载。随着开挖深度的增加,同一截面处背土面的弯矩值大于迎土面,未挖到的桩身位置弯矩出现左右漂浮现象,弯矩较小,且较为稳定,与吕建国等学者的研究结果一致[16]。测试桩桩身4.30～6.45 m的弯矩为负值,说明迎土面受拉,基坑开挖过程测点A5-A5′出现弯矩极值,并按“先增大后减小”趋势发展,最大负弯矩达-13.01 kN·m。桩身6.45～8.60 m处弯矩为正值,表明背土侧受拉,截面A7-A7′处微应变最大,随着基坑开挖深度的增加基本呈逐渐增大趋势发展,最大正弯矩达11.44 kN·m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力锚杆复合土钉墙支护体系增量解析方法[J]. 郭院成,李明宇,张艳伟. 岩土力学. 2019(S1)
[2]风化岩基大直径灌注桩后注浆承载性能试验研究[J]. 白晓宇,牟洋洋,张明义,闫楠,王建刚. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(02)
[3]土岩深基坑桩-撑-锚组合支护体系变形特性[J]. 白晓宇,张明义,闫楠,王永洪,袁海洋. 中南大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]基坑水泥土墙内微型钢管桩承载特性试验研究[J]. 黄凯,张明义,杨淑娟,白晓宇,闫楠. 工业建筑. 2018(02)
[5]结合微型钢管桩的深基坑嵌岩式排桩支护应用研究[J]. 乌青松,贺行良,姜大伟. 岩土工程技术. 2017(06)
[6]桩锚支护结构桩身内力试验研究[J]. 黄雪峰,陈帅强,马龙,孔洋. 建筑结构. 2014(17)
[7]微型钢管桩加锚杆相结合的基坑支护工程实例[J]. 朱安宁,祝伟伟,张宏建. 浙江建筑. 2010(09)
[8]复合土钉墙模型试验设计与实施[J]. 吕建国,夏华宗,王贵和. 土工基础. 2008(04)
[9]考虑桩土相互作用的双排桩分析[J]. 郑刚,李欣,刘畅,高喜峰. 建筑结构学报. 2004(01)
[10]复合土钉支护结构中钢管桩受力及变形实测分析[J]. 林希强,刘晓阳,姚爱国,余钦发. 煤田地质与勘探. 2002(02)
本文编号：3523046
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(30)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图1 支护结构剖面图
在试验桩沉桩完成且未开挖之前,使用DH3816N动态应变采集仪,采集应变片的微应变作为初始值,通过初始值即可得到在不同工况下的应变变化量,进而得到桩身弯矩值,工况详情如表2所示。表2 各测试时间下的开挖工况Table 2 Excavation conditions at each test time 日期 开挖工况 2018-11-26 试验桩沉桩完毕,未开挖 2018-12-18 开挖至2.35 m 2018-12-23 开挖至4.50 m,MS1施工完毕 2019-01-02 开挖至5.00 m,MS2施工完毕 2019-01-06 开挖至6.75 m 2019-01-12 MS3施工完毕 2019-01-19 开挖至8.60 m 2019-02-22 开挖至10.75 m 2019-03-10 第二阶钢管下桩完毕 2019-03-23 开挖至12.75 m 2019-03-29 开挖至16.65 m,MG1施工完毕 2019-04-14 开挖至19.10 m,MG2施工完毕 2019-04-28 开挖至20.95 m,MG3施工完毕 2019-05-06 第三阶钢管下桩完毕 2019-05-13 开挖至21.4 m 2019-05-22 开挖至23.00 m 2019-05-29 开挖至25.50 m,MG5施工完毕 2019-06-04 MG6施工完毕 2019-06-20 开挖至28.00 m 2019-06-24 开挖至28.74 m 2019-06-30 开挖至32.50 m 2019-07-05 MG7、MG8施工完毕
第一阶开挖时的桩身弯矩如图3所示,随着基坑的开挖,桩身弯矩逐渐增大,4.3～8.6 m区段内的桩身弯矩变化最为显著,A1-A1′截面位置处负弯矩较大,在基坑开挖至10.75 m时,此处弯矩值达15 kN·m。分析可知,桩顶位置承受土体侧向推力作用,在开挖过程中起到悬臂式挡土桩的作用,故其弯矩逐渐增大,同时说明在基坑开挖过程中,钢管桩顶部位置最先发挥作用,承受较大桩顶及侧向荷载。随着开挖深度的增加,同一截面处背土面的弯矩值大于迎土面,未挖到的桩身位置弯矩出现左右漂浮现象,弯矩较小,且较为稳定,与吕建国等学者的研究结果一致[16]。测试桩桩身4.30～6.45 m的弯矩为负值,说明迎土面受拉,基坑开挖过程测点A5-A5′出现弯矩极值,并按“先增大后减小”趋势发展,最大负弯矩达-13.01 kN·m。桩身6.45～8.60 m处弯矩为正值,表明背土侧受拉,截面A7-A7′处微应变最大,随着基坑开挖深度的增加基本呈逐渐增大趋势发展,最大正弯矩达11.44 kN·m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力锚杆复合土钉墙支护体系增量解析方法[J]. 郭院成,李明宇,张艳伟. 岩土力学. 2019(S1)
[2]风化岩基大直径灌注桩后注浆承载性能试验研究[J]. 白晓宇,牟洋洋,张明义,闫楠,王建刚. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(02)
[3]土岩深基坑桩-撑-锚组合支护体系变形特性[J]. 白晓宇,张明义,闫楠,王永洪,袁海洋. 中南大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]基坑水泥土墙内微型钢管桩承载特性试验研究[J]. 黄凯,张明义,杨淑娟,白晓宇,闫楠. 工业建筑. 2018(02)
[5]结合微型钢管桩的深基坑嵌岩式排桩支护应用研究[J]. 乌青松,贺行良,姜大伟. 岩土工程技术. 2017(06)
[6]桩锚支护结构桩身内力试验研究[J]. 黄雪峰,陈帅强,马龙,孔洋. 建筑结构. 2014(17)
[7]微型钢管桩加锚杆相结合的基坑支护工程实例[J]. 朱安宁,祝伟伟,张宏建. 浙江建筑. 2010(09)
[8]复合土钉墙模型试验设计与实施[J]. 吕建国,夏华宗,王贵和. 土工基础. 2008(04)
[9]考虑桩土相互作用的双排桩分析[J]. 郑刚,李欣,刘畅,高喜峰. 建筑结构学报. 2004(01)
[10]复合土钉支护结构中钢管桩受力及变形实测分析[J]. 林希强,刘晓阳,姚爱国,余钦发. 煤田地质与勘探. 2002(02)
本文编号：3523046
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3523046.html
