Un caso di studio sulle caratteristiche portanti di un palo di sollevamento inferiore in una fondazione a strati

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 22457 (2022) Citare questo articolo

752 accessi

1 Citazioni

Dettagli sulle metriche

Il palo di sollevamento inferiore, che è stato applicato in progetti pratici, presenta i seguenti vantaggi: il corpo del palo non è facile da rompere, buone caratteristiche portanti e piccolo spostamento della parte superiore del palo. Sulla base del test di capacità portante dei pali di fondazione nel progetto di espansione della terza fase dell'aeroporto internazionale di Lanzhou Zhongchuan, il palo della parte superiore del metodo di prova autobilanciante è stato utilizzato per simulare il palo di sollevamento inferiore e i pali di ancoraggio nel metodo dei pali di ancoraggio erano considerati normali pali di sollevamento. Le caratteristiche portanti del palo di sollevamento inferiore in una fondazione a strati sono state studiate confrontando questi due tipi di pali. I risultati mostrano che, a parità di spostamento della parte superiore del palo, la capacità portante ultima del palo di sollevamento inferiore può essere più del doppio di quella del palo di sollevamento normale a causa della resistenza di attrito completamente esercitata del terreno alla base del palo. , l'effetto Poisson del corpo del palo e l'elusione dell'influenza della deformazione del corpo del palo sullo spostamento della sommità del palo. La forza assiale massima del palo di sollevamento inferiore appare nella parte inferiore del palo e diminuisce gradualmente dal basso verso l'alto, il che è opposto a quello del palo di sollevamento normale. Le proprietà e lo spessore degli strati di terreno attorno al palo hanno una grande influenza sulle curve di distribuzione della resistenza all'attrito lungo la lunghezza del palo dei due tipi di pali di sollevamento. Al variare delle condizioni dello strato di terreno, la curva di distribuzione può essere una "parabola", una "linea retta" o una "doppia linea". Le proprietà del terreno giocano un ruolo decisivo nella resistenza all'attrito, che può causare rammollimento. L’influenza del diametro del palo sulla capacità portante ultima di sollevamento è maggiore di quella della lunghezza del palo, mentre il modulo elastico del palo ha poca influenza.

Con l'attenzione rivolta alle risorse idriche sotterranee, il problema antigalleggiante degli edifici è diventato sempre più rilevante. I pali di sollevamento sono una delle fondazioni antigalleggiante più utilizzate1. Rispetto ad un normale palo di sollevamento con tensione nella parte superiore, i pali di sollevamento inferiori hanno le seguenti caratteristiche: il calcestruzzo del palo non è facile da rompere, la deformazione del palo ha poca influenza sullo spostamento del palo superiore e l'attrito del terreno profondo può essere pienamente esercitato. Il diagramma di confronto delle forze con un palo di sollevamento normale è mostrato in Fig. 12,3.

Rappresentazione schematica dei pali di sollevamento.

Molti studiosi hanno effettuato ricerche approfondite sui pali di sollevamento normali. Yang4 ha proposto un metodo di calcolo per la capacità portante dei pali di sollevamento basato su dati misurati sul campo. Sulla base della superficie di rottura dei test modello, Hong et al.5 hanno trovato un approccio analitico per prevedere la capacità portante di sollevamento di un micropalo. Lamparuthi et al.6 hanno eseguito test di estrazione in laboratorio e hanno introdotto il diametro effettivo e il rapporto di ancoraggio effettivo dei pali di sollevamento. Deshmukh et al.7 hanno stabilito un metodo di analisi per i pali di sollevamento utilizzando l'equazione di Kotter. Wang et al.8 hanno studiato lo sviluppo dell'attrito laterale di pali di sollevamento in roccia tenera con copertura superficiale attraverso prove sul campo. Basha et al.9 hanno eseguito una serie di test su modello per studiare l'influenza del livello delle acque sotterranee sulla capacità portante di sollevamento di un singolo palo. Sakr et al.10 hanno provato a utilizzare un'ala di ancoraggio per migliorare la capacità di sollevamento di un palo e hanno scoperto che questo metodo è efficace. Abdelgwad et al.11 hanno condotto trentanove test su pali con base allargata e pali normali per studiare l'effetto delle basi allargate. Sulla base del normale palo di sollevamento, è stato invitato il palo di sollevamento inferiore e un numero crescente di ricercatori ha cercato di determinarne il meccanismo portante. Shao et al.12 hanno discusso l'influenza dell'effetto Poisson sulla capacità portante dei pali di sollevamento normale e di sollevamento del fondo e hanno proposto un metodo di calcolo per la capacità portante ultima del palo di sollevamento del fondo dopo aver introdotto il parametro di flessibilità relativa del palo. Pan13 ha discusso il metodo di calcolo analitico della capacità portante di un palo di sollevamento inferiore in un singolo strato di terreno sabbioso in condizioni ideali e ha fornito la formula di calcolo della capacità portante di un palo di sollevamento con fondo in uno strato di terreno composito. Nie et al.14 hanno scoperto che le caratteristiche di ammorbidimento al taglio del terreno attorno al palo dovrebbero essere prese in considerazione nel calcolo della capacità portante ultima di un palo di sollevamento in una fondazione di sabbia densa. Lo sforzo di taglio del terreno di pali a diverse profondità non può raggiungere la resistenza ultima in modo sincrono, e il valore della capacità portante ultima è inferiore a quello del calcolo teorico tradizionale. Zhao15 ha analizzato l'influenza dell'effetto Poisson sulla resistenza laterale di un palo di sollevamento inferiore e l'influenza di diverse posizioni della forza di sollevamento sulla distribuzione della resistenza laterale del palo. Song16 ha scoperto che lo stato di tensione della massa di terreno era la ragione fondamentale del cambiamento dell’attrito, che non solo influenza il valore della resistenza dell’interfaccia palo-terreno, ma fa anche sì che la massa di terreno mostri una diversa resistenza al taglio in determinate condizioni di resistenza. Bao et al.17 hanno scoperto che la forma di distribuzione della forza assiale sul fusto del palo di sollevamento inferiore nel limo è correlata alla posizione di carico e che il valore massimo della resistenza all'attrito del palo di pressione superiore e del palo di sollevamento inferiore avviene a 1/3 della lunghezza del palo dal punto di caricamento del palo.