靜鑽根植竹節樁承載性能與沉降特性研究

《靜鑽根植竹節樁承載性能與沉降特性研究》是依託浙江大學，由龔曉南擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：靜鑽根植竹節樁承載性能與沉降特性研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：龔曉南
• 項目類別：面上項目

項目摘要

預製樁和鑽孔灌注樁是我國套用最為廣泛的兩種樁基礎，然而它們在使用過程中都存在著明顯的缺陷。預製樁施工過程中會產生擠土效應，對周邊已有建築產生不利影響；鑽孔灌注樁存在樁側泥皮效應以及樁端沉渣效應，而且會產生大量泥漿。靜鑽根植竹節樁是採用一種特殊鑽機噴漿攪拌形成水泥土至設計深度，然後將預製樁植入到充滿水泥土的鑽孔中形成的一種組合樁基；它既可以避免預製樁施工過程中的擠土效應，也能夠消除鑽孔灌注樁的泥皮效應和樁端沉渣效應，同時泥漿排放大量減少，而且其造價相比鑽孔灌注樁能減少10%左右。本課題將對這種新型組合樁基進行較系統的試驗和理論研究。擬通過現場原型樁靜載試驗，室內模型樁試驗，室內樁土接觸面剪下試驗，室內土工試驗及解析計算，數值模擬等理論研究來揭示這種新型樁基的承載性能、破壞機理和沉降特性，得出不同地質條件及不同規格靜鑽根植竹節樁的承載力和沉降計算方法，為這種新型樁基的設計和推廣提供理論依據。

結題摘要

本課題運用模型試驗結合現場實測和理論分析方法等，對靜鑽根植竹節樁多方面進行了研究，得出了許多重要的結論：通過靜鑽根植竹節樁的樁-水泥土-樁周土接觸面剪下試驗對混凝土與水泥土接觸面、水泥土與砂土接觸面的摩擦性質進行了研究，得到了水泥土性質對混凝土-水泥土接觸面和水泥土-樁周土體接觸面摩擦性能的影響；通過對靜鑽根植竹節樁抗壓、抗拔現場靜載試驗並結合有限元計算，研究了影響靜鑽根植竹節樁抗壓和抗拔承載性能的因素；通過將預製樁和水泥土的複合彈性模量作為其樁身彈性模量，同時考慮樁身彈性模量沿樁身改變以及樁端水泥土擴大頭的作用，採用理想彈塑性荷載傳遞函式提出了一種在均勻地基中靜鑽根植竹節樁單樁沉降計算方法；在此基礎上建立了同時考慮樁-水泥土-樁周土接觸面作用的靜鑽根植竹節樁簡化沉降計算方法。通過在自主設計的大型模型槽中的靜鑽根植竹節樁、靜鑽根植管樁和混凝土樁模型試驗對靜鑽根植竹節樁、靜鑽根植管樁和混凝土樁這三種樁型的承載特性進行了詳細的對比分析與研究；並利用模型槽研究了不同應力水平下的靜鑽根植竹節樁的樁側摩擦特性。本研究內容能幫助研發地基處理新技術，同時對靜鑽根植竹節樁浙江省設計規範以及行業規範的編制工作、東南沿海軟土地區的靜鑽根植竹節樁套用推廣也有幫助作用。分階段將研究結果進行總結，先後發表/錄用了專業論文15篇，其中8篇SCI檢索，7篇EI檢索，申請了國家發明專利5項。