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第
30
卷第
4
期
2012
年
12
月
海南大学学报自然科学版
NATURAL
SCIENCE
JOURNAL
OF
HAINAN
UNIVERSITY
文章编号:
1
∞
4
-1729(2012)04
-0375-06
考虑土体初始应力下的散体桩承载力研究
柯才桐,陈奕柏,曹雄
(海南大学土木建筑工程学院,海南海口
570228)
Vo
l.
30
No
.4
D
配
.
2012
摘
要:基于
Vesic
柱孔扩张理论,推导出考虑土体在初始应力状态下的散体桩单桩极限承载力的计算公
式,并分析了散体桩挤土塑性区半径的主要影响因素.同时结合工程实例,比较分析了现场试验与理论计算
的桩承载力结果,结果表明,考虑土体初始应力状态下的散体桩极限承载力的计算结果与实际相比误差较
小,可在实际工程中参考应用.
关键词:柱孔扩张理论;初始应力;散体桩;极限承载力
申图分类号
:TU4
文献标志码
:A
散体桩复合地基以其施工方便、造价低廉、加固效果突出的特点在地基处理中得到了广泛应用,然
而,由于散体桩与土体相互作用的机理较复杂,对散体桩承载力的理论研究还有一定的局限性,其理论研
究仍处在探索的阶段中,因此,还需要对其进行不断的深化与完善.
散体桩的破坏形式主要有桩身鼓胀破坏或剪切破坏,因此散体桩的极限承载力主要取决于桩侧土所
能提供的最大侧限力
[1]
用于计算散体桩极限承载力的方法主要有
[2-3]
:
Brauns
基于一定假设下,考虑在
荷载作用下桩体发生鼓胀变形,使得桩周土体进入被动极限平衡状态的一般碎石桩极限承载力公式;将
桩周土体的受力过程视为圆筒形孔扩张理论,采用
Vesic
柱孔扩张理论求解的单桩极限承载力的计算式;
Hughes
和
Withers
采用极限平衡理论推导出的单桩极限承载力公式;王剑平等采用单桩静载荷试验和高压
静力触探对比试验的方法,建立
2
种试验之间的对应关系,并运用后者的试验结果来推算单桩承载力.
本文在
Vesic
柱孔扩张理论的基础上,考虑了土体初始应力对桩体受力状态的影响,推导出散体桩的
承载力与桩周土体塑性区半径的计算公式.同时通过分析桩体径向变形对桩承载力的影响,最终确定出
散体桩的极限承载力计算式.
1
模型建立及其公式推导
如图
1
所示,假设土体的几何形状、荷载、约束对称于桩体中心轴线,因此可以根据轴对称问题求解.
P
rI
图
1
散体桩承载力计算模型
收稿日期:
2012
-07
-17
基金项目:海南省自然科学基金项目
(808130)
你者简介:柯才桐(1
986
-),男
,
海南海口人,海南大学土木建筑工程学院
2011
级硕士研究生
.
通倩作者:陈奕柏,男,海南大学土木建筑工程学院副院长,教授,硕士生导师.
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