積層基礎における底上げ杭の支持特性に関する事例研究

Scientific Reports volume 12、記事番号: 22457 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

実用化されている底上げ杭は、杭本体が割れにくい、支持力が良い、杭頂部の変位が小さいなどの利点があります。 蘭州中川国際空港の第3期拡張プロジェクトにおける基礎杭の支持力試験に基づいて,自己平衡試験法の上部杭を使用して下部隆起杭をシミュレーションし,アンカーパイル法のアンカー杭をシミュレーションした。通常の隆起杭とみなした。 これら２種類の杭を比較することにより，積層基礎における底部隆起杭の支持特性を検討した。 その結果、杭頂部の変位が同じであれば、杭底部の地盤の摩擦抵抗が十分に発揮されるため、底部隆起杭の極限隆起支持力は通常隆起杭の2倍以上となり得ることがわかった。 、杭本体のポアソン効果、および杭本体の変形が杭頂部変位に及ぼす影響の回避。 底部隆起杭の最大軸力は杭の底部に現れ、通常の隆起杭とは逆に下から頂部に向かって徐々に減少します。 杭周囲の土層の性質と厚さは、2 種類の隆起杭の杭長さ方向の摩擦抵抗の分布曲線に大きな影響を与えます。 土壌層の状態が変化すると、分布曲線は「放物線」、「直線」、または「二重線」になります。 土壌の性質は摩擦抵抗に決定的な役割を果たし、軟化を引き起こす可能性があります。 極限揚力支持力に及ぼす杭直径の影響は杭長さの影響よりも大きいが、杭の弾性係数はほとんど影響を及ぼさない。

地下水資源への注目が高まるにつれ、建物の浮き上がり問題がますます顕著になってきています。 隆起杭は、最も広く使用されている浮き上がり防止基礎の 1 つです1。 杭頂部に張力がかかる通常の隆起杭と比較して、下部隆起杭は次のような特徴があります。杭シャフトのコンクリートが割れにくく、杭シャフトの変形が杭の変位にほとんど影響しません。上部、深層土壌の摩擦を十分に発揮できます。 通常の隆起杭との力比較図を図12.3に示します。

隆起杭の模式図。

多くの学者が通常の隆起杭について詳細な研究を行ってきました。 Yang4 は、現場測定データに基づいて隆起杭の支持力を計算する方法を提案しました。 Hon ら 5 は、模型試験の破壊面に基づいて、マイクロパイルの隆起支持力を予測するための分析的アプローチを発見しました。 Lamparuthi et al.6 は実験室での引抜き試験を実施し、隆起杭の有効直径と有効埋没率を紹介しました。 Deshmukh ら 7 は、Kotter 方程式を用いた隆起杭の解析手法を確立しました。 Wang et al.8 は、現場試験を通じて表土が浅い軟岩における隆起杭の横摩擦の発生を研究しました。 Basha et al.9 は、単一杭の隆起支持力に対する地下水位の影響を研究するために一連のモデル試験を実施しました。 Sakr ら 10 は、アンカーウィングを使用して杭の揚力能力を向上させることを試み、この方法が効果的であることを発見しました。 Abdelgwad et al.11 は、拡大基礎杭の影響を調査するために、拡大基礎杭と通常杭の 39 件の試験を実施しました。 通常の隆起杭に基づいて、底部隆起杭が提案され、その支持機構を解明しようとする研究者が増えています。 Shao et al.12 は、通常の隆起杭と底部隆起杭の支持力に対するポアソン効果の影響を議論し、杭の相対柔軟性パラメータを導入した後、底部隆起杭の極限支持力の計算方法を提案しました。 Pan13 は、理想的な条件下での単一砂質土層における底部隆起杭の極限支持力の解析計算法を議論し、複合土層における底部隆起杭の支持力の計算式を示しました。 Nie et al.14 は、緻密な砂基礎における隆起杭の極限支持力を計算する際には、杭周囲の土壌のせん断軟化特性を考慮する必要があることを発見しました。 異なる深さの杭土のせん断応力は同時に極限強度に達することができず、極限支持力の値は従来の理論計算の値よりも低くなります。 Zhao15 は、底部隆起杭の側面抵抗に対するポアソン効果の影響と、杭側面抵抗の分布に対する揚力の異なる位置の影響を分析しました。 Song16 は、土塊の応力状態が摩擦変化の根本的な理由であることを発見しました。これは、杭と土の界面の強度の値に影響を与えるだけでなく、特定の強度条件下で土塊が異なるせん断抵抗を示す原因にもなります。 Bao ら 17 は、シルト中の下部隆起杭の杭軸にかかる軸力の分布形態が載荷位置に関係し、上部圧力杭と下部隆起杭の摩擦抵抗の最大値が関係することを発見した。杭載荷点から杭長さの 1/3 の位置で発生します。