陡坡地段桥梁嵌岩桩基竖向承载特性模型试验研究

摘要

基于山区高速公路建设发展的需要，本文在对十堰至天水高速公路陡坡地段桥梁桩基现场调研的基础上，充分考虑了在陡坡环境下桥梁桩基设计施工与平坡环境的差异性，根据相似理论，设计研发了室内模型试验平台，分析了不同坡度、不同桩长下的桩基竖向承载特性；研究了陡坡情况下坡度、桩长对桥梁桩基竖向承载特性的影响，以及直坡(90°)情况下桩基距坡边的距离对桥梁桩基竖向承载特性的影响；结合已有的有限元模拟结果、现场试验结果进行对比分析，针对工程实际，提出相应的工程技术建议。
　　 关于陡坡嵌岩桩基竖向承载特性的室内模型试验，是在对国内外研究现状分析的基础上进行的创新研究，本文的主要创新点：
　　 (1)自主研发了大型室内多功能模型试验平台，该平台能同时实现竖向与水平加载，自动采集桩基的受力与变形信息，功能强大、操作简便。
　　 (2)在竖向荷载作用下，同一桩长的桩基极限承载力随着陡坡坡度的增大呈降低趋势，且坡度越大，其降低幅度越大。
　　 (3)在竖向荷载作用下，坡度对桩基竖向承载力影响度随着坡度的增加而增大，坡度从30°变化至90°，影响度的变化在6％～28％之间。
　　 本文的研究成果一方面对现有理论的正确性进行了验证，并在此基础上为陡坡地段桥梁桩基的研究提供可靠的理论依据；另一方面为陡坡地段桥梁桩基的设计与施工提供了一定的科学依据，具有重要的工程实际价值。