基于三维扫描技术的桩-土注浆界面精细化模型重构与三维有限元数值分析

以节能环保型大直径随钻跟管桩基础为工程背景,运用高精度三维激光扫描技术,获得随钻跟管桩的桩-土注浆界面三维点云坐标信息,建立随钻跟管桩的桩-土注浆界面三维精细化模型重构,并基于通用有限元软件Midas,开展了剪切试验数值分析,以揭示随钻跟管桩-土注浆界面在不同位置处的构造特点与剪切特性。结果表明:采用三维扫描技术能得到注浆界面的几何构造特征,以及注浆界面的粗糙度分布规律,并且通过三维扫描技术得到的点云数据转化为有限元模型进行力学性能分析是可行的;该技术方法为桩基精细的承载机理分析提供了有效手段。研究成果也可为深入研究桩-土注浆界面的粗糙度定量表征提供新思路。

砂土-混凝土接触面注浆剪切试验研究

桩侧后注浆技术在桩基工程中被广泛应用,但关于桩土接触面注浆的剪切力学特性研究并不多见.利用改进后可界面注浆的大型多功能剪切仪进行了砂土与结构物接触面注浆情况下的剪切试验,研究了注浆对接触面力学特性的影响.试验结果表明,界面注浆呈压密注浆与劈裂注浆相伴随出现的形式,注浆显著提高了接触面的抗剪强度,接触面强度增大的幅度随着注浆量的增大而有减弱的趋势.在相同法向应力条件下,剪切应力-位移曲线未出现应变软化现象,表现出非线性关系.随着注浆量的增大,接触面的粘聚力随之增大,而摩擦角则随之减小.最后采用修正摩尔库伦模型对试验数据进行了拟合.本文所得结果对桩基工程桩侧后注浆的应用有一定的借鉴意义.

地震作用下顺倾岩体边坡锚固界面剪切作用分析

基于FLAC 3D软件,尝试修正的cable单元建立全长黏结锚杆锚固顺倾岩体边坡数值分析模型,改进剪应力提取方法,分别模拟分析了锚杆-注浆体界面上和注浆体-岩体界面上的剪切作用及其演化。研究发现:注浆体-岩体界面上比杆体-注浆体界面上的剪应力小得多,且均以锚杆上的中性点为界方向相反,分布很不均匀,中性点附近大,锚杆两端小,随边坡地震响应增强锚固界面脱粘并向锚杆两端发展,直至全部脱粘致使锚固破坏。获得了地震波作用下边坡两锚固界面上剪应力及其分布和脱粘破坏过程,揭示了锚固界面上的剪切相互作用和锚固破坏机制,并得到了试验印证。为边坡锚固设计和施工提供了参考。