GF1钻孔桩试验揭示土体极限抗力与桩性状

Brown等(2001)报道了两个在台湾进行的两个原型群桩试验。其中一个3×2群桩由6个直径1.5 m的钻孔桩组成,桩的嵌入深度达33～34 m。桩头与一个配筋量较大的承台固接,可认为桩头完全固定。见表7-6,土层上部8 m(约5.3d)主要由砂土组成,相对密度为50%～60%,内摩擦角为35°,平均容度为12.88 kN/m3。

在采用COM624P分析时,每层土采用的参数见表7-7(Brown等,2001)。在上部8 m深度内,由相应的nh值计算得平均地基反力模量k约为22.0 MN/m2。如果在采用GASLFP分析时,采用相同的k值,则由式(2-35)得：Gs=7.54 MPa。

表7-7　土体分布与COM624P分析时采用的参数(Brown等,2001)

参照表7-3中3×3群桩的试验结果(Barton,1982),取前排桩的荷载分配系数Sf1=0.45,则作用在前排每个桩上的荷载为0.45Pt/2。(www.xing528.com)

根据第5章砂土中单桩的分析,取α0=0,n=1.7,Ng=0.9,相应的LFP如图7-2(a)所示。由GASLFP计算得桩顶位移和Pt=5.88 MN的弯矩分别如图7-2(b)和(c)所示。可以发现：①由GASLFP计算的桩顶变形、弯矩与实测结果相当一致;②在最大荷载Pt约10 MN时,塑性滑移深度为2.04 m(约1.4d)。在该深度内,平均极限抗力比Broms LFP稍大,比Reese LFP稍小;③采用GASLFP比COM624P计算的结果更准确。如在Pt=5.88 MN,COM624P对桩顶变形低估了35%;④值得注意的是,由于该桩的桩径较大,发生塑性滑移深度较小,在该深度内采用α0=0,n=0.9和Ng=,得到的平均极限抗力接近本文采用的极限抗力,因此也能给出很好的分析结果(Guo&Zhu,2004)。

图7-2　台湾群桩试验(Brown等,2001)前排桩的分析

上述分析表明,前排桩的LFP与单桩的LFP并无明显区别。因此,正如试验观测的结果一样,前排桩的性状接近单桩的性状。