槽口桩竖向承载特性模型试验与计算分析

摘要

针对新型槽口桩竖向荷载作用下的承载特性，分别通过室内模型试验和离散元数值模型分析普通桩和槽口桩承载性能及桩侧土体破坏形态的差异性，并探讨现场施工过程中成桩工艺对槽口桩桩侧土体抗剪强度的影响。结果表明：槽口桩极限承载力是普通桩的1.4倍，材料利用率是普通桩的1.9倍；槽口桩和普通桩桩端阻力分担比为30.3%、64.9%，分别主要表现为端承摩擦桩和摩擦端承桩的承载特征；槽口处具有明显的端承效应和挤土效应，桩侧摩阻力受土体间剪切力影响较大，沿桩身呈连续起伏的塑性破坏面；考虑桩身结构参数设计时，应避免发生槽口间应力叠加或独立承载破坏现象，最优距径比h/D=1.06～1.46；应用Terzaghi和Peck的土压力理论及应力路径方法表明，挤扩成孔工艺能够显著提高桩侧土体抗剪强度。

关键词

地基处理 / 槽口桩 / 模型试验 / 荷载传递 / 离散元 / 位移场 / 破坏面