变截面嵌岩抗拔桩承载特性现场试验及数值模拟分析

摘要

铁塔下部多是采用桩基础,在我国西南山区实际工程应用中,一般须将桩体嵌入岩层,但由于基础需承受一定的水平荷载,对桩体直径设有限制,从而使设计偏于保守.文章在此基础上创新地提出变截面抗拔桩,通过现场极限载荷试验并结合数值模拟分析对其承载特性进行了研究,得出:对桩体嵌入岩层中的变截面抗拔桩,岩层提供的侧摩阻力对抗拔桩承载力提供主要的支持,且对抗拔力的增益效果与等截面桩接近;抗拔桩桩体进入岩石后,对比等截面桩,变截面桩桩身侧摩阻力的跳跃性增强,最大侧摩阻力一般发生在桩体进入岩石后1m内的位置,之后侧摩阻力大幅下降.侧摩阻力跳跃性的变化会直接影响桩身侧摩阻力的发挥,从而导致抗拔桩承载力的下降;利用有限元软件,实现了对桩径变化这一因素进行单一变量控制,得出在强风化岩层段,变截面桩桩身侧摩阻力要明显大于等截面桩;变截面桩在中风化岩层段侧摩阻力的发挥受上部侧摩阻力跳跃性变化的影响,有一定降低.