缩径基桩竖向承载性能的透明土试验研究

摘要

基于透明土试验,对1根完整基桩及8根缩径基桩进行了竖向加载试验,研究了缩径基桩的竖向承载性能.利用MatPIV软件对桩周土体颗粒的散斑场进行处理,得到桩周土体变形规律.在此基础上,通过对比完整桩,分析了缩径基桩竖向承载力的变化原因.研究结果表明:缩径对基桩竖向承载力有显著的影响.当缩径长度为桩长10%时,承载力损失可达45%;当缩径直径为桩径20%时,承载力损失27.3%.其原因为缩径尺寸较大时,缩径处的土体产生斜向下变形,降低了桩身与土体的相对位移,减小了桩身侧摩阻力,导致基桩承载力减小.对于某些工况,在缩径产生的阻力、桩端阻力及侧摩阻力的共同作用下基桩竖向承载力无变化,但其沉降较大,不宜承载.当缩径位于桩身浅部与中部时,承载力损失明显;当缩径位于深部时,缩径处土体与桩端土体会发生贯通现象,土体发生剪切破坏,削弱了桩的承载力.研究结果可为基桩的合理设计和加固提供一定的理论和技术参考.