【摘要】：目前對傾斜樁現(xiàn)場試驗的研究比較少。結(jié)合東海大橋風電場二期項目,對40#和41#風機樁位處的4根(2根直樁,2根傾斜樁)試樁用自平衡法進行了豎向承載力現(xiàn)場試驗。在試驗之前運用有限元軟件ABAQUS在合理建模及選取土體參數(shù)的條件下對直樁及傾斜樁進行了前期分析,計算結(jié)果與后期試驗結(jié)果接近,將計算及試樁結(jié)果進行了分析對比得到:(1)在該工程場地條件下,有限元計算及試驗結(jié)果均表明斜樁(傾角12°)的豎向極限承載力小于直樁的豎向極限承載力;(2)有限元結(jié)果表明,傾斜樁在軸向荷載的作用下,背斜側(cè)土體的沉降值及沉降范圍要明顯大于向斜側(cè);(3)試驗表明,有限元分析及土體參數(shù)的取值是比較合理的,可以為類似工程前期分析提供參考;(4)試驗結(jié)果表明,2根直樁的極限承載力小于設計值,2根斜樁的極限承載力大于設計值,2根斜樁的樁端阻力所占比例高于2根直樁,樁側(cè)阻力所占比例低于2根直樁。
【圖文】：

型（見圖2、3）。土體模型為半徑30m，高100m的圓柱體，鋼管樁模型為實體模型，網(wǎng)格劃分過程中對樁體及樁周10m范圍內(nèi)的土體網(wǎng)格進行了加密處理。3.2計算參數(shù)鋼管樁采用線彈性模型，彈性模量取205GPa，土體均采用以摩爾-庫侖屈服條件為破壞準則的理想彈塑性模型。土體與樁體間的接觸采用面面接觸模型，按照不同土層分別建立接觸面。接觸屬性中限制法向和切向剛度，法向剛度采用硬接觸，并選定允許接觸后分離。切向剛度選用罰函數(shù)，摩擦系數(shù)按照不同的土層并結(jié)合試算經(jīng)驗值取值。在模擬(a)試樁平面圖(b)現(xiàn)場照片圖140#(41#)試樁平面布置圖Fig.1#40（#41）testpilefloorplan表1試樁主要參數(shù)Table1Mainscalarsofexperimentalpiles試樁編號樁徑/mm樁頂標高/m樁底標高/m樁長/m設計抗壓加載值/kN設計抗拔加載值/kN荷載箱位置距樁底向上/m海床沖刷線/m40#-ZZ11700+5.2-80.0085.2038000122002-11.0040#-XZ11700+4.4-80.1185.9027000122002-11.0041#-ZZ21700+5.2-80.0085.2038000122002-11.0641#-XZ21700+4.4-80.1185.9027000122002-11.06上段壁厚30mm，下段壁厚25mm工程樁兼試樁XZ1(XZ2)工程樁兼作錨樁1700鋼管樁(基準樁)1700鋼管樁(試樁)試樁(高程示意)斜率5.5:1(余同)(2.20m)(5.20m)(4.40m)(4.40m)(5.20m)(4.40m)(4.40m)(4.40m)(2.20m)ZZ1(ZZ2)斜樁試樁

cipalstratalayers土層編號土層名稱頂面高程/m預估側(cè)阻力/kPa預估端阻力/kPa抗拔承載力系數(shù)重度/(kN/m340)#41#海床面-11.00-11.06①淤泥-12.40-12.76017.0④淤泥質(zhì)黏性土-19.20-18.66150.5016.5⑤1黏土-24.10-22.76200.6017.7⑤3粉質(zhì)黏土-33.80350.6019.5⑤4灰綠色粉質(zhì)黏土-36.70450.6019.7⑦1-2砂質(zhì)粉土、粉砂-44.00-45.76650.4519.3⑦2-1粉細砂-63.00-63.069055000.4519.5⑦2-2粉細砂-82.80-81.0611070000.4519.8⑨含礫粉細砂-89.60-96.0612090000.5020.8圖2直樁三維模型Fig.23Dmodelofverticalpile圖3傾斜樁三維模型Fig.33Dmodelofbatteredpile過程中對實際土層進行了適當簡化，土體參數(shù)的取值主要依據(jù)地勘報告，部分參數(shù)結(jié)合了經(jīng)驗公式，取值如表3所示。表3土層計算參數(shù)Table3Parametersofsoillayer土層H/mc/kPa/(°)Es/MPaE/MPa淤泥8.285512淤泥質(zhì)黏性土4.9129715黏土9.72725820粉質(zhì)黏土10.248221535粉細砂38.88322556含礫粉細砂28.210343475注：H為土層厚度；c為黏聚力；為內(nèi)摩擦角；Es為壓縮模量；E為彈性模量。模擬過程中荷載為軸向加載。荷載取值：直樁模型總荷載為38000kN，荷載共分11級，前3級每級加載5000kN，第1級荷載為5000kN分2步（5004500）來施加，第1步施加500kN，目的是為了樁體與土體之間的接觸能夠平穩(wěn)地建立，第2步再施加4500kN。最后一級加載為2000kN，中間每級加載為3000kN。斜樁模型荷載分級方法與直樁類似，，具體數(shù)值見表4。表4荷載分級Table4Loadclassification類型總荷載Q/kN級數(shù)加載/kN直樁3800011500+4500+2×5000+7×3000+2000斜樁2700010500+4500+2×5000+7×20003.3計算?

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