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引扩孔灌浆扩体预制桩竖向承载变形的简化计算

         
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引扩孔灌浆扩体预制桩采用钻机预先成孔、压灌水泥砂浆或细石混凝土等厂拌胶凝材料后、植入预制桩的方法,极大扩展了预制桩工程适用范围,是一种新型而有效的桩基形式。然而,由于其工作机理涉及到预制桩-扩体材料-周围土不同材质的相互作用,采用已有桩土荷载分析方法无法全面阐述其承载机理。针对引扩孔灌浆扩体预制桩中预制桩-扩体材料-周围土的协同承载机制,考虑预制桩后植入对周围扩体材料和土体的挤扩效应,基于厚壁圆筒理论分析竖向承载时预制桩-扩体材料-周围土的径向相互作用;引入扩体桩复合桩身综合弹性模量的概念,并给出其表达式。在此基础上,分析扩体桩复合桩身竖向承载变形模式,并将扩体桩位移划分为桩土界面相对位移与桩土界面外土体剪切位移2部分;基于剪切位移法和荷载传递原理,揭示竖向承载时扩体预制桩与周围土体的相互作用规律,建立扩体预制桩竖向承载变形的简化计算方法。通过与工程实例的对比,验证本方法的可靠性,并对扩体材料的设置因素进行算例分析。研究结果表明:扩体材料厚度与刚度的增加,相同竖向荷载作用下扩体桩顶沉降位移呈减小的变化趋势,有利于复合桩身的竖向承载。引扩孔灌浆扩体预制桩竖向承载变形简化计算方法的建立,可为类似桩型的工程应用与设计提供参考。

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