黄土沟壑地形斜陡坡对桩基承载力的影响

摘要：

随着穿越中国西部山区等复杂地形的公路桥梁越来越多,黄土沟壑地形桥梁桩基受到较复杂外荷载作用的问题也越来越凸显,同时由于桩周土体缺失效应,桩侧土体呈现出不对称性,侧摩阻力在靠近坡面侧土体中很难得到有效发挥,从而降低了桩基的竖向承载能力.结合西部黄土沟壑地形斜陡坡的工程地质特点,参考陕北黄土地区已建或在建桥梁工程项目的地勘资料,采用MIDAS FEA中桩土界面的接触分析进行有限元数值模拟,计算分析了黄土沟壑地形斜陡坡对桩基承载力的影响,总结了坡度、临坡距这2个主要因素对桩基极限承载力的影响规律.研究结果表明:桩基极限承载力与坡度呈反比例关系,坡度为30°时,桩基承载力较平坡桩基承载力下降了13.2％,桩侧摩阻力下降了18.3％,桩端阻力下降了2.3％;坡度为70°时,桩基承载力较平坡桩基承载力下降了46.7％,桩侧摩阻力下降了64.0％,桩端阻力下降了9.8％;随着临坡距的增加,桩端阻力变化微小,桩侧阻力增加明显,临坡距由D(桩基直径)增加至8D时,桩端阻力占极限承载力的比例由59％下降到49％,且基本保持稳定;而桩侧阻力在临坡距由D变为2D时,桩侧阻力增加了25％.在工程实践中,坡度因素不容忽视,研究结果可为相关地区桥梁桩基设计和施工提供参考.

关键词：桥梁工程、桩基、黄土沟壑、坡度、临坡距、极限承载力

所属期刊栏目：36

分类号：U443.15(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学青年基金项目51308055;中国博士后科学基金项目2013M532000

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：62-68