考虑桩间泥皮对砂土-混凝土桩接触面剪切特性影响的试验研究

摘要

在对地下连续墙、钻孔灌注桩等地下结构进行施工时,需要浇筑混凝土,在土体与混凝土间随之会产生泥皮层。本研究旨在探究泥皮厚度对砂土-混凝土桩界面剪切特性的影响规律。基于桩侧不同粗糙度(I=0,10,20和30 mm)和泥皮厚度(Δh=0,5和10 mm),开展一系列的砂土-混凝土接触面大型界面直剪试验。试验结论表明:对于无泥皮的光滑界面,剪切应力-切向位移曲线呈现软化型;随着泥皮厚度的增加,该曲线由软化型转为双折线型。峰值强度和摩擦角随泥皮厚度的增加呈指数下降。当泥皮厚度由0增加至10 mm的粗糙界面,剪切应力-切向位移曲线则由软化型转变为硬化型,峰值强度和摩擦角随泥皮厚度的增加呈线性下降。发现当存在临界粗糙度Icr=10 mm,接触面粗糙度小于临界粗糙度时,剪切强度随粗糙度的增加而增大;当接触面粗糙度超过临界粗糙度时,剪切强度逐渐降低。此外,泥皮存在会降低粗糙度对接触面强度影响的敏感性。