桩体轴力的变化与冻土中桩侧摩阻力的发挥有着密切的关系。桩侧土体在冻结和融化两种状态下,桩体的侧摩阻力大不相同,因此在相同的桩顶荷载作用下,桩周土层不同的冻结、融化深度比例使桩身轴力存在较大差异。为较好地分析桩周土层不同融化深度对桩体轴力的影响,提取荷载为8kN、24kN、40kN、48kN时,桩周土层不同融化深度下桩体的轴力数据,绘制桩体轴力沿不同桩深处的轴力图,如图6.16所示。
由图6.16可知:当桩侧土体融沉量较大时,影响桩体轴力变化规律的主要因素为桩周土体的融沉深度,即当桩侧土体融深达到47cm时,在不同荷载作用下,桩体轴力均为最大。而当桩周土体融沉量较小时,桩体轴力曲线变化规律受作用于桩顶荷载大小的影响,即:当荷载较小(为8kN)时,桩周土体在融深量为13 cm和23cm时,桩身轴力值的大小随深度增加而呈交替变化出现;当荷载较大时(分别为24kN、40kN、48kN)时,桩周土体融化深度为23cm处的桩身轴力大于桩周土体为融深10cm处的桩身轴力。
随着荷载的增大,在桩周土体融化深度为23cm和13 cm处,其轴力间的大小差距越来越明显。分析上述规律,原因是当荷载较小时,在融土和冻土中,桩侧摩阻力未得到充分发挥。因此,在桩周土体融沉量为13 cm和23cm两种工况下,桩体轴力曲线变化差异较小;而随着荷载的增大,荷载在沿桩身传递过程中,桩周融化部分土体和冻结部分土体摩阻力均得到较大程度的发挥,且融化部分土体的摩阻力小于冻结部分土体摩阻力,故表现为在同一桩身截面处,桩周土体融化47cm处的桩身轴力最大,桩周土体融化23cm处的桩身轴力次之,而桩周土体融化13 cm处的桩身轴力最小。(www.xing528.com)
图6.16 各级荷载作用下不同桩身轴力分布图
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