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科研成果

成果介绍:楔形劲芯水泥土复合桩工作特性研究与应用

时间:2022-04-27 09:18  浏览:

1成果简介

楔形劲芯水泥土复合桩是近年提出的一种新型复合桩,其基于基于SWM工法,将楔形混凝土芯桩插入未初凝的水泥土搅拌桩内制成,既充分发挥了楔形桩的截面优势,又利用了劲性复合桩协同受力工作的特点。通过静载和循环荷载下的模型试验得到以下结论:1)在静载条件下,楔形劲性水泥土复合桩荷载沉降曲线呈明显的缓变型,其极限承载力随着内芯楔角、内芯长度和平均截面含芯率的增加而增大,其中内芯楔角最为明显;芯桩侧摩阻力发挥主要在桩体上部,增大平均截面含芯率和芯桩长度能提高桩侧摩阻力的发挥进而提升复合桩承载能力;在正常工作状态下,内芯承担了90%以上的桩顶荷载,水泥土外桩承载能力随荷载等级的增加逐渐显现出来。2)在循环荷载条件下:循环荷载比越大,桩顶总累计沉降越大,累计沉降的增加速率越快,楔形内芯的复合桩抵抗循环荷载的能力要强于等截面内芯的复合桩;循环荷载作用下芯桩与水泥土外桩之间的粘结作用并未发生明显弱化现象,楔形芯桩能够有效减弱传统等截面芯桩端部的应力集中现象,且楔形芯桩的界面阻力发挥程度要优于等截面芯桩;而随着循环荷载比的增大,循环加载后复合桩桩端阻力有一定增加,桩侧摩阻力出现弱化,且破坏型沉降的弱化程度要大于发展型和稳定型沉降。由研究可知,楔形劲芯水泥土桩在不同荷载类型下都有着良好的承载能力,并且相较普通水泥土桩能充分发挥芯桩优势,规避劣势,同时在应用方面具有施工简便、经济效益显著、对周围环境影响小等特点,具有广泛的应用前景。

2应用与效益

已对该新型复合桩形成了完整体系的探索与研究,并在湖南部分施工项目上进行了初步的实践应用,具有良好的经济效益。另外考虑到其较好的承载能力及施工简便,环境影响小等,该新型复合桩具有较强的推广应用前景,并且在处理深厚软粘土地基的处理方式中具有一定竞争力。

3所属行业领域

土木工程领域。

负责人:何杰联系方式:13507336475