自重湿陷性黄土地区合理桩长初探

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1、第24卷第9期岩石力学与工程学报Vol.24No.92005年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2005自重湿陷性黄土地区合理桩长初探1，211李晋，谢永利，冯忠居(1.长安大学公路学院，陕西西安710064；2.山东理工大学建筑工程学院，山东淄博255049)摘要：考虑桩周土体及桩–土接触的非线性，建立了空间轴对称有限元模型；结合此模型提出了计算自重湿陷性黄土地区合理桩长的方法——叠加法，得出了当中性点上、下土层摩擦力分布形式相同时，应增加的桩长与摩擦力的分布形式无关，而只与极限摩擦力的大小有关的结论。运用此方法分

2、析了自重湿陷性黄土湿陷特性对桩基承载性状的影响规律，结果表明：在极限荷载时，中性点深度与桩长有关；湿陷系数对桩剩余承载力的影响是非线性的；定量给出了中性点深度及应增加桩长的范围。关键词：土力学；自重湿陷性黄土；合理桩长；仿真分析；叠加法+中图分类号：TU473.12文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)09–1629–06STUDYOFTHEPROPERPILELENGTHINTHESELF-WEIGHTCOLLAPSIBLELOESS1，211LIJin，XIEYong-li，FENGZhong-ju(1.CollegeofHighwayEngineering，

3、Chang′anUniversity，Xi′an710064，China；2.SchoolofConstructionEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049，China)Abstract：Thespatialaxisymmetricfiniteelementmodelisestablishedconsideringthenonlinearofthesoilandtheinterfacebetweenpileandsoil.Basedonthemodel，asuperpositionmethodisproposed

4、tocalculateproperpilelengthintheself-weightcollapsibleloess，anditisconcludedthat，whenthedistributionofskinfrictionattheupperandlowerpartsofsoilisofsamepattern，addedpilelength∆Lhasnosignificantinfluenceondistributionofskinfriction，butithasonultimatefrictionresistance.Bythismethod，theinfluenceo

5、fpropertyoftheself-weightcollapsibleloessonpilebearingperformanceisanalyzed.Itisobservedthat：(1)whenpileisunderultimatecapacity，thedepthofneutralpointisrelatedtopilelength，and(2)theinfluenceofcollapsecoefficientonrestbearingcapacityofpileisnonlinear，and(3)thequantitativerangeofthedepthofneutr

6、alpointandtheaddedpilelengthisgiven.Keywords：soilmechanics；self-weightcollapsibleloess；properpilelength；simulationanalysis；superpositionmethod而增大桩所受的轴向荷载。下沉土层作用于桩身上1引言的这种向下的摩擦力通常称为负摩擦力，亦称负摩[1～3]阻力。负摩擦力的确定是一个比较复杂的问题。自重湿陷性黄土对桩基产生负摩擦力的机理是目前，国内外在考虑湿陷性黄土区域桩基础的设计由于水的浸入、土的结构发生变化以及土体发生下与施工时，均是在考虑黄土的湿

7、陷性后，加大桩的沉，使得部分桩侧湿陷土层下沉量大于桩身的下沉设计长度，使大部分桩体位于非湿陷性黄土层上。量，则该下沉土层将对桩身产生向下的摩擦力，从而关于合理桩长的确定方法，至今仍没有合理、完收稿日期：2004–01–12；修回日期：2004–03–19基金项目：交通部西部交通建设科技项目(200131800017)作者简介：李晋(1976–)，男，1998年毕业于长安大学公路学院，现为长安大学公路学院岩土与隧道工程研究所博士研究生，主要从事基础工程方面的研究工作。E-mail：