文档介绍：·79·文章编号:1009-6825(2012)17-0079-02基于Mindlin应力解的大直径灌注桩单桩沉降计算蓝振华(陕西省华阴市住房和城乡建设局,陕西华阴714200)摘要:对某公路桥梁灌注桩进行了静载试验和内力测试,采用考虑桩径影响的Mindlin应力解进行了桩基沉降的数值计算,同时侧摩阻力分布形式采用矩形荷载简化和三角形荷载简化,按分层总和法计算桩端沉降,计算结果表明,。关键词:大直径灌注桩,Mindlin应力解,内力测试,沉降计算中图分类号::A0引言近些年来数值计算方法广泛的应用于桩基受力和变形分析,对判断桩基承载能力和评估建筑沉降变形具有重要意义。1936年Mindlin给出了在均匀、各向同性的弹性半空间内作用单位竖向荷载的情况下,半无限空间内任一点处的应力、位移的积分形式¨]。岩土工作者不断改进逐渐将其应用于桩基沉降和附加应力的计算中。利用Mindhn应力解及位移解计算桩基础沉降方法在计算单桩和群桩基础沉降的方法在实际工程中运用越来越多,并且计算结果与实测结果较接近[。刘前曦等采用Boussinesq和Geddes弹性理论解,采用分层总和法进行沉降计算,沉降计算中假定桩土地基为弹性半空间,且单桩沉降与相邻地基土沉降相协调,认为土体的非均质性不影响土体中应力的分布。邓友生等[4采用Mindlin位移解对超长大直径群桩基础进行沉降计算时,理论值偏低,同时也表明群桩效应对桩数较多的群桩沉降计算影响较大。本文根据大直径灌注桩静载荷试验内力实测结果,利用Mindlin应力解编制计算程序对桩基沉降进行数值计算,并将计算值与静载实测沉降量进行对比分析。1计算方法采用Mindfin应力解进行桩端沉降计算时做了如下假定:1)桩端下地基土为有限压缩层;2)附加应力由桩侧摩擦力和桩端阻力产生,地基土的应力和变形按弹性理论来求解;3)桩身为完全弹性。根据上述假定,桩顶沉降可表示为:S=S++s(1)其中,为桩身的压缩变形量;s。为桩侧摩阻力向下传递引起桩端下土体的压缩量;为桩端阻力引起的桩端下土体的压缩量。设Q为单桩桩顶竖向荷载,由桩端阻力(7P和桩侧阻力Q共同承担,且=aQ,为桩端阻比(本次通过实测内力确定),计算时将桩侧摩阻力假定为沿桩身矩形分布和三角形分布简化两种形式。按矩形分布简化时桩身轴力为:P(z)=Q一(2)按三角形分布简化时桩身轴力为:P(z)=Q一(3)桩身弹性压缩变形量为:收稿日期::蓝振华(1964.),男,工程师,陕西省监理工程师S=.f‘P(z)一dz(4)其中,为桩身压缩量;为计算点距桩顶距离;z为桩身入土深度;Q为桩顶荷载;P()为桩身摩阻力;E为桩身弹性模量;Ap为桩身截面面积;。为桩身弹性压缩计算经验系数。采用Mindlin应力解公式计算单桩地基中某点的竖向附加应力时,将桩身划分为Ⅳ个单元,土体任意点处的附加应力是桩身每个单元体在该点处产生的附加应力与桩端在该点处产生的附加应力之和。假设为桩端下深度处第i个计算点处的竖向附加应力,则:or:∑(+O'zq,k)(5)其中