不同围岩强度下大直径嵌岩钻孔灌注桩承载力尺寸效应的数值模拟  

Numerical simulation of size effect on bearing capacity of large diameter rock-socketed piles under different strengths of surrounding rocks

作　　者：李光耀[1] 赵克烈[1] 鲁祖德[2] 

机构地区：[1]中铁大桥勘测设计院有限公司,武汉430050 [2]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,武汉430071

出　　处：《岩土力学》2012年第S2期384-388,共5页Rock and Soil Mechanics

摘　　要：利用数值模拟的方法,通过模拟20种不同工况得到不同岩体和不同直径的大直径嵌岩钻孔灌注桩的桩侧和桩端阻力尺寸效应系数,分析开挖引起的天兴洲大桥直径达3.4 m嵌岩钻孔灌注桩极限承载力尺寸效应问题。结果表明,(1)围岩强度越小,极限端桩阻力和极限摩阻力尺寸效应越大,尺寸效应系数越小。当围岩强度为1～5 MPa时,围岩在开挖过程中破坏明显,尺寸效应显著;当围岩强度大于10 MPa时,围岩破坏不明显,尺寸效应明显减弱;(2)相同围岩强度下,桩径越大,极限端桩阻力和极限摩阻力尺寸效应越大,尺寸效应系数越小,相比桩侧阻力,桩端阻力尺寸效应更明显,尺寸效应系数略小。(3)极限端桩阻力和极限摩阻力尺寸效应系数与直径成双曲线函数关系。利用数值模拟的方法,通过模拟20种不同工况得到不同岩体和不同直径的大直径嵌岩钻孔灌注桩的桩侧和桩端阻力尺寸效应系数,分析开挖引起的天兴洲大桥直径达3.4 m嵌岩钻孔灌注桩极限承载力尺寸效应问题。结果表明,(1)围岩强度越小,极限端桩阻力和极限摩阻力尺寸效应越大,尺寸效应系数越小。当围岩强度为1～5 MPa时,围岩在开挖过程中破坏明显,尺寸效应显著;当围岩强度大于10 MPa时,围岩破坏不明显,尺寸效应明显减弱;(2)相同围岩强度下,桩径越大,极限端桩阻力和极限摩阻力尺寸效应越大,尺寸效应系数越小,相比桩侧阻力,桩端阻力尺寸效应更明显,尺寸效应系数略小。(3)极限端桩阻力和极限摩阻力尺寸效应系数与直径成双曲线函数关系。

关 键 词：大直径嵌岩钻孔灌注桩 承载力 尺寸效应 数值模拟 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]