Influences of stress around enlarged base to uplift capacity of deep belled piles in sand
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摘要: 采用极限平衡法计算深埋扩底抗拔桩的承载力,需要确定破坏面的形状参数和应力条件。针对已有模型试验的研究结果,结合不同桩长扩底抗拔桩统一破坏模式,对上述问题进行了初步探讨。基于应力莫尔圆研究认为,仅考虑自重应力条件得到的破坏面法向应力明显小于扩底附近的实际破坏面应力条件,导致破坏面影响高度计算结果偏大。基于模型试验的试验结果,对扩底应力的增强系数进行了反算,该值在1.3到2.7之间,比被动土压力系数3.4要小,对扩底角度变化不敏感。只是初步的机理探讨,考虑到深埋扩底桩的埋深影响,该问题值得进一步深入研究。Abstract: It is necessary to determine the shape parameters of the failure surface and stress conditions of soil when the limit equilibrium method is adopted to calculate the bearing uplift capacity of a deep belled pile. Based on the published model test results, a preliminary discussion is given on the above problems with a unified failure mode for belled piles with short or long pile lengths. According to the concept of Mohr stress circle, if only the self-weight is considered, the normal stress of the failure surface is obviously less than the actual one around the enlarged base and leads to a larger influence height. Based on the model test results, the stress coefficient on the failure surface is back calculated, and it is found that the value of coefficient is in the range of 1.3 to 2.7, which is insensitive to the base angle. The effect of embedment depth on the stress coefficient is not considered, which needs further studies.
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[1] MEYERHOF G G, ADAMS J I.The ultimate uplift capacity of foundations[J]. Canadian Geotechnical Journal, 1968, 5(4): 225-244. [2] ILAMPARUTHI K, MUTHUKRISHNAIAH K.Anchors in sand bed: delineation of rupture surface[J]. Ocean Engineering, 1999, 26: 1249-1273. [3] GHALY A, HANNA A, HANNA M.Uplift behavior of screw anchors in sand I: dry sand[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1991, 117(5): 773-793. [4] 郦建俊, 黄茂松, 王卫东, 等. 软土地基中扩底抗拔中长桩的极限承载力分[J]. 岩土力学, 2009, 30(9): 2643-2650.
(LI Jian-jun, HUANG Mao-song, WANG Wei-dong, et al.Analysis on uplift capacity of long enlarged-base pile in soft soil ground[J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 30(9): 2643-2650. (in Chinese))[5] 黄茂松, 王向军, 吴江斌, 等. 不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(1): 63-69.
(HUANG Mao-song, WANG Xiang-jun, WU Jiang-bin, et al.A unified approach to estimating ultimate bearing capacity of uplift pile with enlarged base[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2011, 33(1): 63-69. (in Chinese))[6] CHATTOPADHYAY B C, PISE P J.Uplift capacity of piles in sand[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1986, 112(9): 888-904. [7] TURNER E.Uplift resistance of transmission tower footing[J]. Journal of the Power Division, ASCE, 1962, 88(2): 17-34. [8] 凌巧龙. 异形抗拔桩承载特性的模型试验与计算分析[D]. 上海: 同济大学, 2014.
(LING Qiao-long, Model test and calculation analysis of bearing characteristics of special- shaped uplifting pile[D]. Shanghai: Tongji University, 2014. (in Chinese))[9] HARRIS D E, MADABHUSHI G S P. Uplift capacity of an under-reamed pile foundation[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering, 2015, 168(6): 526-538. [10] ILAMPARUTHI K, DICKIN E Z, MUTHUKRISHNAIAH K.Experimental investigation of the uplift behavior of circular plate anchors embedded in sand[J]. Canadian Geotechnical Journal, 2002, 39(3): 648-664. -
期刊类型引用(24)
1. 罗庆斐,袁松,袁飞云,周道良,王峥峥. 不同转向角度曲线隧道穿越走滑断层力学行为. 大连理工大学学报. 2025(02): 171-180 . 百度学术
2. 吴斌,袁松,康泽洲,罗庆斐,王峥峥. 地震和断层错动共同作用下大转向曲线隧道力学行为研究. 震灾防御技术. 2025(01): 153-162 . 百度学术
3. 张恒,徐龙军,彭龙强,谢礼立. 跨断层铁路隧道精细化建模与力学分析. 地震工程与工程振动. 2024(05): 1-12 . 百度学术
4. 袁松,王希宝,袁飞云,罗庆斐,肖锋,王峥峥. 不同类型断层错动下半圆形曲线隧道力学行为. 公路. 2024(12): 440-449 . 百度学术
5. 韩俊艳,赵文乐,帅义,侯本伟,郭富强,杜修力. 逆断层作用下局部腐蚀埋地管道的失效模式研究. 防灾减灾工程学报. 2024(06): 1386-1397 . 百度学术
6. 王综仕,韩现民,徐孟起,王为鑫. 断层错动-地震不同时序作用对隧道的影响研究. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2024(04): 45-50+124 . 百度学术
7. 付艳斌,王福道,陈湘生,陆岸典,沈翔,李旭辉,王贝凌,洪成雨. 破碎带地层盾构隧道建造关键问题. 铁道标准设计. 2023(01): 25-33 . 百度学术
8. 章玉伟,徐泽鑫,谢远,邱军领,杨桃,谢永利. 断层破碎带隧道围岩敏感性及沉降控制分析. 科学技术与工程. 2023(08): 3493-3501 . 百度学术
9. 张玉芳,袁坤,周文皎,范家玮. 门源地震对跨冷龙岭断层的大梁隧道结构变形特征和地表裂缝分布规律研究. 岩石力学与工程学报. 2023(05): 1055-1069 . 百度学术
10. 陈斌辉. 跨活断层公路隧道损伤规律研究. 河南科技. 2023(10): 59-62 . 百度学术
11. 肖文斌,谢印标,郑扬,武科,陈榕,李秋雷,程睿哲. 活动断层下城市地铁隧道变形破坏与损伤. 山东大学学报(工学版). 2023(03): 1-13 . 百度学术
12. 王志岗,陶连金,石城,安韶. 逆断层错动作用下考虑柔性接头的综合管廊结构力学行为研究. 铁道科学与工程学报. 2023(06): 2256-2267 . 百度学术
13. 刘汉东,赵亚文,杨长林,徐红超,李冬冬. 穿越活断层倒虹吸结构变形影响敏感性研究. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2023(03): 81-88 . 百度学术
14. 张卜,姬若愚,钟紫蓝,许成顺,杜修力. 穿越岩土交界面竖井结构水平地震损伤破坏模式. 隧道与地下工程灾害防治. 2023(03): 27-40 . 百度学术
15. 史新伟,冯新,范哲. 逆断层作用下复合衬砌输水隧洞损伤演化分析. 防灾减灾工程学报. 2023(05): 1132-1140 . 百度学术
16. 周光新,盛谦,崔臻,王天强,马亚丽娜,付兴伟. 走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞破坏机制模型试验. 岩土力学. 2022(01): 37-50 . 百度学术
17. 董航凯. 断裂作用对输水管道的影响效应研究. 水利与建筑工程学报. 2022(02): 66-71 . 百度学术
18. 崔臻,盛谦,李建贺,付兴伟. 蠕滑错断-强震时序作用下跨活断裂隧道变形破坏机制初步研究. 岩土力学. 2022(05): 1364-1373 . 百度学术
19. 王杰,盛俭,赵梦丹,王欣宇. 康西瓦断裂错动对近断层隧道影响的数值模拟分析. 地震工程与工程振动. 2022(03): 235-242 . 百度学术
20. 李翔,孙文昊,孙州,陈立保. 盾构法隧道穿越活动断裂带方案探讨. 隧道建设(中英文). 2022(S1): 369-375 . 百度学术
21. 姜久纯. 黏滑错动下地铁隧道结构破坏特征及设防措施. 西安科技大学学报. 2021(03): 474-480 . 百度学术
22. 王鸿儒,钟紫蓝,赵密,汪振,赵旭,杜修力. 走滑断层黏滑错动下隧道破坏的模型试验研究. 北京工业大学学报. 2021(07): 691-701 . 百度学术
23. 陈立保,孙文昊,孙州,武哲书. 胶州湾第二海底隧道跨断裂带抗错方案研究. 铁道标准设计. 2021(10): 116-122+166 . 百度学术
24. 王杰,盛俭,赵梦丹,王欣宇. 断层错动对隧道工程影响研究的若干进展. 防灾科技学院学报. 2021(04): 34-42 . 百度学术
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