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螺旋桩芯劲性复合桩群桩效应数值模拟分析

范毅敏 宗钟凌 黄蕴晗 庄潇轩

范毅敏, 宗钟凌, 黄蕴晗, 庄潇轩. 螺旋桩芯劲性复合桩群桩效应数值模拟分析[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(5): 548-553. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.007
引用本文: 范毅敏, 宗钟凌, 黄蕴晗, 庄潇轩. 螺旋桩芯劲性复合桩群桩效应数值模拟分析[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(5): 548-553. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.007
Fan Yimin, Zong Zhongling, Huang Yunhan, Zhuang Xiaoxuan. Numerical Analysis on Group Pile Effect of Pressure Grouted Helical Pile Group[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(5): 548-553. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.007
Citation: Fan Yimin, Zong Zhongling, Huang Yunhan, Zhuang Xiaoxuan. Numerical Analysis on Group Pile Effect of Pressure Grouted Helical Pile Group[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(5): 548-553. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.007

螺旋桩芯劲性复合桩群桩效应数值模拟分析

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.007
基金项目: 江苏省重点研发计划(社会发展)项目(BE2021681)
详细信息
    作者简介:

    范毅敏,男,1998年生,汉族,江苏镇江人,硕士研究生,研究方向为桩基工程与地基处理。E-mail:fanyimin1212@163.com

    通讯作者:

    宗钟凌,男,1979年生,汉族,山东菏泽人,教授,硕士生导师,研究方向为桩基工程与地基处理。E-mail:Jouzzhl@jou.edu.cn

  • 中图分类号: TU473

Numerical Analysis on Group Pile Effect of Pressure Grouted Helical Pile Group

  • 摘要: 螺旋桩芯劲性复合桩(Helix Stiffened Cement Mixing Pile,简称HSCMP)是一种新型复合桩,其群桩效应及承载力变化规律尚不明确。基于有限元数值模拟方法,对HSCMP桩间距与叶片直径比(Sg/DH)和水泥土强度与桩周土强度比(Cref/Su)进行参数化分析,并将分析结果与群桩效应系数理论计算结果对比。结果表明:保持叶片直径和土的基本性能不变的情况下,群桩承载力与水泥土强度及桩间距正相关;Sg/DH≤2时,理论计算结果与数值模拟结果相似,随着Sg/DH增加,数值模拟结果与应力叠加法结果较为吻合;Sg/DH≤2时,桩间土应力叠加效应显著,易导致螺旋桩芯–水泥土柱的界面破坏,但Cref/Su≥40时,破坏模式不再发生改变,表现为水泥土柱–土的界面破坏。

     

  • 图  1  试桩示意图[11]

    图  2  数值模拟与试验结果对比

    图  3  群桩布置示意图

    图  4  有限元分析模型

    图  5  不同水泥土强度下荷载–位移曲线

    图  6  不同桩间距下荷载–位移曲线

    图  7  不同Cref/Su下的位移云图

    图  8  不同Sg/DH下的位移云图

    图  9  群桩效应系数对比图

    图  10  群桩效应系数与水泥土强度的关系

    表  1  土层物理力学性质指标

    土层名称厚度/m压缩模量${E}_{\rm{s}}$/MPa不排水抗剪强度${S}_{\rm{u}}$/kPa
    素填土1.203.4526.17
    黏土1.305.3227.16
    淤泥8.001.795.68
    含砂姜黏土1.209.86102
    黏土2.2010.00114.36
    黏土夹砂6.109.36227.70
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    表  2  试桩参数

    桩长/m 引导段叶片
    直径/m
    延长段叶片
    直径/m
    主钢轴
    直径/mm
    壁厚
    /mm
    14 0.26 0.20 89 6
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    表  3  群桩抗压极限承载力

    Sg/DHCref/Su极限承载力Qu/kN位移/mm
    4147339
    5110042
    10145552
    20157043
    40158043
    60158439
    80158738
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-06
  • 修回日期:  2023-11-07
  • 录用日期:  2023-12-25
  • 网络出版日期:  2024-10-09
  • 刊出日期:  2024-10-09

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