微型锚杆复合桩抗拔承载性能劣化演变的水力效应试验研究.docx

微型锚杆复合桩抗拔承载性能劣化演变的水力效应试验研究
摘要：
本文以微型锚杆复合桩为研究对象，通过水力效应试验研究了其抗拔承载性能劣化演变的特征和机理。试验结果表明，水力效应对微型锚杆复合桩的抗拔承载性能具有显著的影响，使得桩身的抗拔承载力和桩身承载特性发生了明显的变化。水力效应的作用机理主要包括局部孔隙水压力变化和桩身周围土体的强度变化。随着试验时间的延长，桩身的抗拔承载性能逐渐劣化，表现为抗拔承载力和桩身承载特性的降低。因此，水力效应应引起基础工程师和设计师的关注，必须考虑到水力效应对微型锚杆复合桩的影响，进一步优化工程设计和施工方案，确保工程质量和安全。
关键词：微型锚杆复合桩；水力效应；抗拔承载性能；机理；劣化
Abstract:
Thisstudyinvestigatedthecharacteristicsandmechanismsofthedeclineinthebearingcapacityofmicro-anchorswithcompositepilesunderthehydrauliceffectthroughhydrauliceffecttests.Theresultsshowedthatthehydrauliceffecthasasignificantimpactontheanti-pullingbearingcapacityofthemicro-anchorcompositepile,resultinginsignificantchangesintheanti-pullingbearingcapacityandpilebearingcharacteristicsofthepilebody.Themechanismsofhydrauliceffectsmainlyincludechangesinlocalporewaterpressureandchangesinthestrengthofthesurroundingsoilofthepilebody.Withtheextensionofthetesttime,theanti-pullingbearingcapacityandpilebearingcharacteristicsofthepilebodygraduallydeteriorated.Therefore,thehydrauliceffectshouldbeofconcerntofoundationengineersanddesigners.Itisnecessarytoconsidertheinfluenceofhydrauliceffectsonmicro-anchorcompositepiles,furtheroptimizeengineeringdesignandconstructionschemestoensureengineeringqualityandsafety.
Keywords:micro-anchorcompositepile;hydrauliceffect;anti-pullingbearingcapacity;mechanism;deterioration
1.引言
微型锚杆复合桩是一种新型基础形式，具有占地面积小、安装方便、加固效果好、施工周期短等优点。但是随着其在工程中大量应用，发现其在土壤水分条件改变时抗拔承载性能会出现明显的劣化，极大影响了工程的安全和经济性。水力效应是影响土体稳定性的重要因素之一，对于微型锚杆复合桩，水力效应也会导致其抗拔承载性能的劣化，因此本文基于水力效应试验研究微型锚杆复合桩抗拔承载性能劣化演变的水力效应特征和机理。
2.试验方案
2.1试验材料
微型锚杆复合桩是由微型锚杆和混凝土桩身组成，混凝土桩身直径为80mm，长度为300mm；微型锚杆长度为600mm，直径为12mm，材料为Q235B钢。试验土体选用中等密实的沙土，屈服强度为120kPa。
2.2设备
试验设备主要包括试验桩、水压试验装置、变形测量系统、力学性能测试设备等。
2.3试验步骤
1)试验桩自重试验：分别对不同受力水平下的试验桩进行自重试验，并记录其自重质量。
2)抗拔承载力试验：在进行固定桩长为300mm的前提下，采用单向静载试验装置对试验桩进行荷载试验，通过不断提高荷载大小，记录相应荷载下的桩顶位移和桩侧摩阻力。试验步骤控制如下：
a.逐级加载，荷载增加每级为桩自重的10%；
b.荷载持续1小时后，记录最终的荷载大小、桩顶位移和桩侧阻力。
3)建立水压力深度变化的试验模型，通过改变水压力的高度和水压力作用的时间，研究水力效应对微型锚杆复合桩的抗拔承载性能劣化演变过程。
3.试验结果与分析
3.1自重试验
不同受力水平下的试验桩的自重质量如表1所示。
表1不同受力水平下的试验