论文摘要
随着大型港口工程与大型桥梁工程的快速发展,以承受竖向荷载的水下大直径桩在工程中得到了越来越多的应用,关于水下大直径桩的承载特性的研究也日益受到重视。本文根据对原位承载力试验结果的分析讨论了竖向荷载作用下水下大直径钢管桩的受力变形规律。本文回顾了国内外对竖向受荷单桩的研究成果,总结了水下大直径基桩竖向承载力分析与测试的方法。通过对2个工程共4根水下大直径钢管桩的竖向承载力试验结果的分析,讨论了水下大直径钢管桩的竖向承载特性。根据现场试验结果,分析了竖向荷载作用下水下大直径钢管桩的受力、变形等随荷载发展变化的规律。根据桩身应力应变的测试结果计算了大直径钢管桩的桩身轴力与桩侧摩阻力,从而得到了钢管桩轴力分布模式、荷载传递规律和受力变形特性。结果表明:水下大直径桩的荷载-沉降关系为缓变型,无明显的拐点破坏特征。轴力分布模式接近梯形分布,泥面以上为直线段,泥面以下为线性递减,并具有一定的端阻力。桩侧浅层土的摩阻力能得到充分发挥,在整个试验过程中,表现为理想弹塑性;下部土层的摩阻力在极限承载力下并未充分发挥,仍在增长,基本呈线弹性特征;端阻力先期较低,后期增长较快。为进一步分析竖向荷载作用下的桩土相互作用特性,采用高应变动力试验对水下大直径桩承载力进行了测试并与静载荷试验结果进行比较。结果表明:根据高应变测试初打和复打分析比较,测试结果离散性较小,相对较稳定和可靠。通过动、静结果比较,误差比较小,可以根据动测结果来指导工程桩的施工。桩的极限承载力随间歇期的增长而有所增加,同样,钢管桩的系数也随同间歇期的增加而增加。通过对水下大直径桩的荷载传递特性及工程应用的分析,对水下大直径桩的设计、施工和检测提出了相应的建议。本文的结论可供设计与施工参考。