斜坡上嵌岩抗拔桩竖向承载变形特性模型试验及数值模拟

摘要：

随着我国输电线路工程逐步进入西部山区,越来越多的输电塔基础需要修建在陡峭的山坡上.然而,斜坡桩基在强风、雪等极端气候的抗拔承载变形特性研究不足,现行规范也尚无完善说明.基于此,开展了平地与斜坡上嵌岩抗拔桩的室内模型试验,对比分析了荷载-位移曲线、地面变形及裂缝扩展、破坏模式、桩身轴力、桩侧摩阻力及桩-岩相对位移.使用试验结果与ABAQUS数值模拟结果相比较,在验证模型可靠性的基础上,进一步研究了斜坡坡度对嵌岩抗拔桩承载变形特性的影响.结果表明,平地与斜坡下的荷载-位移曲线变化规律一致,均呈陡变型.斜坡对嵌岩抗拔桩的承载变形特性具有不利影响,当斜坡坡度在0°～30°范围内变化时,斜坡坡度对极限承载力的削弱影响呈近似线性增加(0％～12.8％).随着斜坡坡度增加到45°时,斜坡对嵌岩抗拔桩极限承载力的削弱影响急剧凸显(25.9％).斜坡上的基岩破坏面主要发生在下坡3.2d(d为桩径)、角度为120°的扇形范围内,逆坡破坏范围约为1d,不同于平地呈对称、复合形的破坏.值得注意的是,当桩顶荷载达到约80％的极限承载力时,平地地表或斜坡下坡出现了可见的裂缝.该研究成果为斜坡上输电塔桩基抗拔优化设计及规范完善提供了科学依据.

关键词：斜坡、嵌岩抗拔桩、承载变形特性、室内模型试验、数值模拟

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分类号：TU473.1(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划;四川省科技计划;中央高校基本科研业务费专项;江苏省基础研究计划

在线出版日期：2023-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1604-1614,1624