考虑尺寸效应的桩侧摩阻力修正计算方法

庄培芝¹(),张营超¹,宋修广¹,杨鹤^1,*(),郭志成^1,2,胡岩³

1. 山东大学齐鲁交通学院, 山东 济南 250002
2. 鲁南高速铁路有限公司, 山东 济南 250102
3. 山东高速济南发展有限公司, 山东 济南 250100

收稿日期:2021-04-09出版日期:2021-10-20发布日期:2021-09-29
通讯作者:杨鹤E-mail:zhuangpeizhi@sdu.edu.cn;yanghesdu@mail.sdu.edu.cn
作者简介:庄培芝(1988—)，男，山东青岛人，教授，博士，博士生导师，主要研究方向为岩土力学及岩土工程.E-mail: zhuangpeizhi@sdu.edu.cn

Modified calculation method of shaft friction for driven pile considering particle size effect

Peizhi ZHUANG¹(),Yingchao ZHANG¹,Xiuguang SONG¹,He YANG^1,*(),Zhicheng GUO^1,2,Yan HU³

1. School of Qilu Transportation, Shandong University, Jinan 250002, Shandong, China
2. Lunan High Speed Railway Co., Ltd., Jinan 250102, Shandong, China
3. Shandong High-Speed Jinan Development Co., Ltd., Jinan 250100, Shandong, China

Received:2021-04-09Online:2021-10-20Published:2021-09-29
Contact:He YANG E-mail:zhuangpeizhi@sdu.edu.cn;yanghesdu@mail.sdu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 为研究砂颗粒尺寸效应对桩侧摩阻力的影响, 开展理论分析和室内模型试验研究桩侧摩阻力随桩径、桩表面粗糙度和砂土中值粒径的变化规律, 建立考虑尺寸效应的桩侧摩阻力修正计算方法。考虑尺寸效应后, 通过拟合试验数据得到桩-土界面极限摩擦角与相对粗糙度的关系。为反映尺寸效应对桩侧法向应力增量的影响, 将桩-土界面剪切带视作弹性空心圆柱, 基于小孔扩张理论建立桩侧法向应力增量的改进计算方法, 并通过与模型试验结果对比验证该方法的可靠性。研究表明, 在一定范围内桩侧摩阻力主要受桩-土界面相对粗糙度和桩基与砂土中值粒径的比值两个参数影响, 其中界面相对粗糙度和桩基与砂土中值粒径比值分别通过影响桩-土界面极限摩擦角和法向应力增量进而影响桩侧摩阻力。研究结果可为微型桩等小直径桩基承载力设计提供相应的理论依据。


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