倾斜软基上斜直桩组合结构单侧受力破坏模式试验

来源：中国血液净化杂志2021年第7期北京时间：

作者：周德泉, 冯晨曦, 肖灿, 胡鹏, 曹之烨, 刘承昕, 朱沁, 蔡港旗

单位：长沙理工大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410114"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51378083); Provincial Natural Science Foundation of Hunan (2020JJ4619); Scientific Research Fund of Hunan Provincial Education Department (19A034); Open Research Fund of Science and Technology Innovation Platform of Bridge Engineering of Changsha University of Science & Technology (18KA02); “Practical Innovation and Entrepreneurship Enhancement Program” for Graduate Students of Changsha University of Science & Technology (SJCX201924); Student Innovation and Entrepreneurship Training Programme 2020 (2020-74)

摘要：倾斜软基上修建高速公路（铁路）时，地基容易出现差异沉降、滑移甚至垮塌。提出坡脚斜直桩组合结构+桩体复合地基加固倾斜软基，采用模型试验，对比测试倾斜软基上桩体复合地基受压时，坡脚处插入硬层的双单桩、双直桩组合结构以及斜直桩组合结构的桩侧土压力、桩身应变和外侧桩水平位移，揭示倾斜软基上插入硬层的斜直桩组合结构单侧受力变形机制与破坏模式，为倾斜软基上斜直桩组合结构的设计提供试验依据。结果表明：①内、外侧桩在桩身中部偏上位置呈现桩侧土压力峰值；外侧桩倾斜度增大，其桩侧土压力峰值快速减小，内侧桩桩侧土压力大于外侧桩；②外侧桩在桩身中部偏上位置呈现侧移峰值，桩顶嵌固连梁外侧桩的桩身水平位移及其峰值均随倾斜度增大而减小，总是小于桩顶自由的外侧桩，峰值位置也较低；③桩身中上部出现弯矩峰值，外侧桩弯矩峰值位置略低，外侧桩倾斜度增大导致内侧桩弯矩增大、外侧桩弯矩减小；④单侧受载时，斜直桩发生水平位移，随后弯曲变形，内侧桩率先破坏、外侧桩后破坏，具有关联性，而双直桩的破坏荷载介于斜直桩的内侧桩和外侧桩之间。加大内侧桩的抗弯刚度和外侧桩的倾斜度将大幅度提高斜直桩组合结构的整体稳定性。工程中，建议外侧桩倾斜度为10%～20%，并根据路堤高度（荷载）选择内侧桩与外侧桩刚度之比大于2。

关键词：道路工程,斜直桩组合结构,模型试验,倾斜软基,破坏模式

基金资助：国家自然科学基金项目（51378083）；湖南省自然科学基金项目（2020JJ4619）；湖南省教育厅科学研究项目（19A034）；长沙理工大学桥梁工程湖南省高校重点实验室开放基金项目（18KA02）；长沙理工大学研究生“实践创新与创业能力提升计划”项目（SJCX201924）；长沙理工大学2020年度大学生创新创业训练计划项目（2020-74）