混凝土—土界面剪切特性及自平衡法试桩研究

【摘要】：自平衡试桩法是一种特殊装置下的静载荷试验,但是在实际工程测试中由于平衡点位置比较难确定,导致其中一段桩达到极限承载力时另外一段桩并未达到,最终难以得到科学的测试结果。为此,本文基于自平衡测桩法基本原理及其存在的主要问题、下压桩和上托桩的荷载传递机理及其差别,通过直剪试验,研究全风化花岗岩填土一混凝土界面剪切特性,为科学评判自平衡试桩法测桩结果提供试验依据。本论文主要结论有：(1)对于下压桩来说,摩阻力沿深度的分布形式是外凸形,桩身荷载和桩身轴向变形随深度递减。对于上托桩而言,摩阻力沿深度的分布形式是内凹形,桩身荷载和桩身轴向变形随距桩底的距离递减。(2)直剪试验结果表明：平整接触面抗剪强度为粗糙接触面抗剪强度的75.8%-94.7%;21天的抗剪强度比14天的抗剪强度提高6.4%-15.6%;泥皮接触面的抗剪强度约为无泥皮时抗剪强度的90%。本文得到了多种接触面条件下剪应力与剪切位移的关系曲线,为自平衡试桩法中未达到极限状态的那段桩提供依据,确定该桩-土界面破坏时的桩侧摩阻力,进而反算出其极限承载力。(3)自平衡法测桩结果表明：桩身轴力曲线以荷载箱为分界,在荷载箱处轴力最大,向上和向下轴力均减小。对于强风化花岗岩,单位正摩擦力随荷载增大而增大,实测值要远大于根据碎石类土的初定值。当荷载增加时,负摩阻力和正摩阻力的比值也相应变大,在本次试验时其比值在0.7-0.9之间变化。下段桩的加载-位移曲线呈缓变型,位移较小,未达到极限状态,不能准确得到其极限承载力。
【关键词】：自平衡试桩法 荷载传递机理 直剪试验 承载力
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU473.1