Eine Fallstudie zu den Trageigenschaften eines Bodenauftriebspfahls in einem Schichtfundament

Jan 23, 2024

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 22457 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Der in praktischen Projekten eingesetzte Bodenanhebepfahl bietet folgende Vorteile: Der Pfahlkörper ist nicht leicht zu reißen, gute Trageigenschaften und eine geringe Verschiebung der Pfahloberseite. Basierend auf der Tragfähigkeitsprüfung von Gründungspfählen im Erweiterungsprojekt der dritten Stufe des internationalen Flughafens Lanzhou Zhongchuan wurde der obere Teilpfahl der selbstausgleichenden Testmethode zur Simulation des unteren Hebepfahls und die Ankerpfähle der Ankerpfahlmethode verwendet wurden als normale Hebepfähle angesehen. Die Trageigenschaften des unteren Hebepfahls in einer Schichtgründung wurden durch den Vergleich dieser beiden Pfahlarten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei gleicher Verschiebung der Pfahloberseite die maximale Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls aufgrund des vollständig ausgeübten Reibungswiderstands des Bodens an der Unterseite des Pfahls mehr als doppelt so hoch sein kann wie die des normalen Auftriebspfahls , der Poisson-Effekt des Pfahlkörpers und die Vermeidung des Einflusses der Pfahlkörperverformung auf die Pfahlkopfverschiebung. Die maximale Axialkraft des unteren Hebepfahls tritt an der Unterseite des Pfahls auf und nimmt von unten nach oben allmählich ab, was der Kraft des normalen Hebepfahls entgegengesetzt ist. Die Beschaffenheit und Dicke der Bodenschichten rund um den Pfahl haben großen Einfluss auf die Verteilungskurven des Reibungswiderstandes entlang der Pfahllänge der beiden Hebepfahlarten. Bei sich ändernden Bodenschichtverhältnissen kann die Verteilungskurve eine „Parabel“, eine „Gerade“ oder eine „Doppellinie“ sein. Die Bodenbeschaffenheit spielt eine entscheidende Rolle für den Reibungswiderstand, der zu einer Aufweichung führen kann. Der Einfluss des Pfahldurchmessers auf die endgültige Auftriebstragfähigkeit ist größer als der der Pfahllänge, während der Elastizitätsmodul des Pfahls nur einen geringen Einfluss hat.

Mit der Aufmerksamkeit, die den Grundwasserressourcen geschenkt wird, rückt das Problem des Aufschwimmens von Gebäuden immer stärker in den Vordergrund. Hebepfähle gehören zu den am häufigsten verwendeten schwimmenden Fundamenten1. Im Vergleich zu einem normalen Hebepfahl mit Spannung an der Spitze des Pfahls weisen Bodenhebepfähle folgende Eigenschaften auf: Der Beton des Pfahlschafts ist nicht leicht zu reißen, die Verformung des Pfahlschafts hat nur geringen Einfluss auf die Verschiebung des Pfahls oben, und die Reibung des tiefen Bodens kann voll ausgeübt werden. Das Kraftvergleichsdiagramm mit einem normalen Auftriebspfahl ist in Abb. 12,3 dargestellt.

Schematische Darstellung von Hebepfählen.

Viele Wissenschaftler haben eingehende Untersuchungen zu normalen Hebepfählen durchgeführt. Yang4 schlug eine Berechnungsmethode für die Tragfähigkeit von Hebepfählen vor, die auf vor Ort gemessenen Daten basiert. Basierend auf der Versagensoberfläche von Modellversuchen fanden Hong et al.5 einen analytischen Ansatz zur Vorhersage der Auftriebstragfähigkeit eines Mikropfahls. Lamparuthi et al.6 führten Laborauszugstests durch und führten den effektiven Durchmesser und das effektive Einbettungsverhältnis von Hebepfählen ein. Deshmukh et al.7 haben eine Analysemethode für Hebepfähle unter Verwendung der Kotter-Gleichung entwickelt. Wang et al.8 untersuchten die Entwicklung der seitlichen Reibung von Hebepfählen in weichem Gestein mit geringer Überlagerung durch Feldversuche. Basha et al.9 führten eine Reihe von Modellversuchen durch, um den Einfluss des Grundwasserspiegels auf die Hebetragfähigkeit eines einzelnen Pfahls zu untersuchen. Sakr et al.10 versuchten, einen Ankerflügel zu verwenden, um die Tragfähigkeit eines Pfahls zu verbessern, und stellten fest, dass diese Methode effektiv ist. Abdelgwad et al.11 führten 39 Tests mit Pfählen mit vergrößerter Basis und normalen Pfählen durch, um die Auswirkung vergrößerter Basen zu untersuchen. Basierend auf dem normalen Hebepfahl wurde der untere Hebepfahl vorgeschlagen, und immer mehr Forscher haben versucht, seinen Tragmechanismus zu bestimmen. Shao et al.12 diskutierten den Einfluss des Poisson-Effekts auf die Tragfähigkeit normaler Hebe- und Bodenhebepfähle und schlugen eine Berechnungsmethode für die endgültige Tragfähigkeit des Bodenhebepfahls nach Einführung des relativen Flexibilitätsparameters des Pfahls vor. Pan13 diskutierte die analytische Berechnungsmethode der ultimativen Tragfähigkeit eines Bodenauftriebspfahls in einer einzelnen sandigen Bodenschicht unter idealen Bedingungen und gab die Berechnungsformel der Tragfähigkeit eines Auftriebspfahls mit Boden in einer zusammengesetzten Bodenschicht an. Nie et al.14 fanden heraus, dass die Schererweichungseigenschaften des Bodens um den Pfahl herum bei der Berechnung der endgültigen Tragfähigkeit eines Hebepfahls in einem dichten Sandfundament berücksichtigt werden sollten. Die Scherspannung des Pfahlbodens in verschiedenen Tiefen kann nicht synchron die Endfestigkeit erreichen, und der Wert der Endtragfähigkeit ist niedriger als der der traditionellen theoretischen Berechnung. Zhao15 analysierte den Einfluss des Poisson-Effekts auf den Seitenwiderstand eines Bodenauftriebspfahls und den Einfluss verschiedener Orte der Auftriebskraft auf die Verteilung des Pfahlseitenwiderstands. Song16 fand heraus, dass der Spannungszustand der Bodenmasse der grundlegende Grund für die Änderung der Reibung war, die sich nicht nur auf den Wert der Pfahl-Boden-Grenzflächenfestigkeit auswirkt, sondern auch dazu führt, dass die Bodenmasse unter bestimmten Festigkeitsbedingungen einen unterschiedlichen Scherwiderstand aufweist. Bao et al.17 fanden heraus, dass die Verteilungsform der Axialkraft auf den Pfahlschaft des unteren Hebepfahls im Schlick mit der Ladeposition zusammenhängt und dass der maximale Wert des Reibungswiderstands des oberen Druckpfahls und des unteren Hebepfahls erfolgt bei einem Drittel der Pfahllänge vom Pfahlladepunkt.

Wie oben erwähnt, haben Wissenschaftler anhand von Innenraumtests, numerischer Simulation und theoretischen Methoden eingehende Analysen an normalen Hebepfählen und Bodenhebepfählen unter den Gesichtspunkten Tragfähigkeit, Reibung und Axialkraft des Pfahlschafts durchgeführt. Darüber hinaus haben diese Forscher den Einfluss von Bodenschichtparametern und des Poisson-Effekts auf die ultimative Tragfähigkeit untersucht und die entsprechende Formel zur Berechnung der ultimativen Auftriebstragfähigkeit bereitgestellt. Allerdings wurden aktuelle Studien sowohl zu normalen Hebepfählen als auch zu Bodenhebepfählen hauptsächlich für einzelne Bodenschichten durchgeführt, und die Untersuchungen zu den Trageigenschaften in einer Schichtgründung sind seltener. Darüber hinaus gibt es nur wenige Vergleichsstudien zu zwei Arten von Hebepfählen in derselben Bodenschicht. In diesem Artikel wurde auf der Grundlage des Pfahlgründungstests des Phase-III-Erweiterungsprojekts des internationalen Flughafens Lanzhou Zhongchuan der obere Pfahl der selbstausgleichenden Testmethode für die Pfahlgründung als unterer Hebepfahl und der Ankerpfahl in der Ankerpfahlmethode betrachtet wurde als normaler Auftriebspfahl angesehen. Auf der Grundlage von Feldtests zur Überprüfung der Korrektheit des numerischen Modells wurden dabei die Lastverschiebungsbeziehung und das Variationsgesetz der Axialkraft und Reibung des normalen Auftriebspfahls und des unteren Auftriebspfahls im Schichtfundament von Lanzhou Xinqu untersucht Papier. Der Unterschied in der endgültigen Tragfähigkeit sowie der Axialkraft und der Reibung zwischen dem unteren Hebepfahl und dem normalen Hebepfahl unter den gleichen Bedingungen wurde analysiert und ein Vergleich zwischen den Eigenschaften und Vorteilen des unteren Hebepfahls und des normalen Hebepfahls ermittelt. Dieses Papier könnte als Referenz für die Popularisierung von Bodenanhebungspfählen in praktischen Projekten dienen.

Das Phase-III-Erweiterungsprojekt des internationalen Flughafens Lanzhou Zhongchuan befindet sich im Norden der Stadt Lanzhou, etwa 67 km von der Innenstadtautobahn entfernt und ist ein wichtiger Teil des umfassenden Verkehrssystems der Provinz Gansu. Für das T3-Terminal, die GTC-Verkehrszentrale, das Landebahnviadukt und die Nebengebäude werden Pfahlgründungen mit Durchmessern von 0,8 bis 1,5 m und Pfahllängen von 15 bis 50 m eingesetzt. Die vergrabene Tiefe der Pfahlgründung umfasst einfachen Schlick, feinen Sand, Brekzien, Schlick und andere mehrschichtige Böden, und die technischen Eigenschaften jeder Bodenschicht sind sehr unterschiedlich. In dieser Arbeit wurden fünf Testpfähle mit ähnlichen Bodenverhältnissen in der GTC-Verkehrszentrale für die Analyse ausgewählt.

Den regionalen geologischen Daten und Bohrexpositionen zufolge ist die Schichtstruktur im Testgebiet relativ komplex. Die stratigraphische Struktur ist typisch für den alluvialen und proluvialen Ursprung des Qinwangchuan-Beckens. Die Regelmäßigkeit in horizontaler und vertikaler Richtung und die Sequenzkontinuität sind schlecht. Die wichtigsten Bodenschichten und relevanten Parameter im Rahmen der Pfahlgründungsprüfung am Standort sind in Tabelle 1 dargestellt.

Die Tragfähigkeit der Pfahlgründung wurde mit der Selbstausgleichsmethode und der Ankerpfahlmethode getestet. Bei der selbstbalancierenden Methode bewirkte der untere Ladekasten des oberen Abschnitts des Pfahls, dass dieser eine Verschiebung nach oben erfuhr. Der Modus der Bodenspannung entsprach dem Modus des unteren Hebepfahls. Die Ergebnisse der Feldtests könnten als Grundlage für die Analyse des Bodenauftriebspfahls18 verwendet werden. Beim Ankerpfahl-Methodentest wurde der Ankerpfahl als Forschungsobjekt ausgewählt und die Kraft an seiner Spitze zunächst belastet und dann auf den gesamten Pfahlkörper übertragen, was dem Kraftaufnahmemodus eines gewöhnlichen Hebepfahls entsprach. Die Feldtestdaten könnten als Analysebasis für gewöhnliche Hebepfähle verwendet werden.

Für den Selbstausgleichstest wurden drei Testpfähle (Nr. 12, Nr. 13 und Nr. 14) der GTC-Verkehrszentrale ausgewählt. Der Pfahldurchmesser beträgt 0,8 m, die Pfahllänge 30 m und die Pfahllänge über der Ladebox beträgt 22,5 m. Der maximale Belastungswert des Testpfahls betrug 8500 kN, die drei oberen Pfähle hatten jedoch noch nicht den Versagenszustand erreicht. Als Untersuchungsobjekt wurden zwei Testankerpfähle in der Verkehrszentrale GTC ausgewählt. Der Durchmesser des Ankerpfahls beträgt 0,8 m und die Pfahllänge 22,5 m (entsprechend dem oberen Abschnitt des selbstbalancierenden Testpfahls). Als der maximale Belastungswert 7000 kN erreichte, wurde die Belastung gestoppt. Daher betrug die von jedem Ankerpfahl getragene Auftriebskraft 1750 kN (ein Pfahl mit vier Ankern), was ebenfalls nicht den Versagenszustand erreichte, und die vertikale Verschiebung war gering.

Für den Ankerpfahl-Methodentest wurden ein Ankerpfahl-Reaktionsbalkengerät und ein QF-1000T-20b-Hydraulikheber verwendet. Der Abstand zwischen der Setzungsmessebene der Pfahlspitze und der Pfahloberkante betrug mehr als 40 cm. An den vier Endpunkten der beiden orthogonalen Durchmesser der Setzungsmessebene wurden vier Wegsensoren installiert. Bei einem Druckpfahl wurden vier Ankerpfähle verwendet, die durch Pressen zwischen den Reaktionsbalken und den Druckpfählen belastet wurden. Abbildung 2 zeigt das Testbelastungsdiagramm.

Testzeichnung der Ankerpfahlmethode.

Bei der Selbstausgleichsmethode wurde ein Testpfahl in zwei Teile geteilt: den oberen Pfahl und den unteren Pfahl. Ober- und Unterpfahl wurden durch einen Ladekasten verbunden. Nachdem der Pfahl abgesenkt war, wurde über den Ladekasten eine nach oben gerichtete Kraft auf den oberen Pfahl und eine nach unten gerichtete Kraft auf den unteren Pfahl ausgeübt (die beiden Kräfte waren gleich groß und hatten entgegengesetzte Richtung).

Bei diesem Verfahren war der obere Pfahl nur der vom Ladekasten ausgeübten Aufwärtskraft ausgesetzt und würde unter der Wirkung des Ladekastens auch eine Verschiebung nach oben hervorrufen. Daher könnte der obere Pfahl der tragenden Form des unteren Hebepfahls entsprechen.

Der Außendurchmesser des mit der Selbstausgleichsmethode getesteten ringförmigen Lastkastens betrug 720 mm, der Innendurchmesser betrug 380 mm, der maximale Belastungswert betrug 17.000 kN und der Hub betrug 100 mm. Abbildung 3 zeigt die Ladebox. Der zur Überwachung der Verschiebung eingesetzte elektronische Wegsensor hatte einen Messbereich von 50 mm. Für jeden Pfahl wurden vier Sensoren angeordnet und über die magnetische Messgerätebasis am Referenzstahlträger befestigt, wie in Abb. 4 dargestellt.

Kiste laden.

Wegmessgerät.

Für die Belastung von zwei Arten von Pfählen wurde die Methode der langsamen Erhaltungsbelastung angewendet und die Belastung erfolgte schrittweise mit gleichen Beträgen. Während der Belastung sollte die Lastübertragung gleichmäßig, kontinuierlich und stoßfrei erfolgen, und der Schwankungsbereich jedes Lastniveaus während der Wartung sollte ± 10 % des Lastniveaus nicht überschreiten.

Beobachtung der Verschiebung: Nach jeder Belastungsstufe wurde die Verschiebung nach 5 Minuten, 15 Minuten, 30 Minuten, 45 Minuten und 60 Minuten in der ersten Stunde und dann alle 30 Minuten gemessen und abgelesen. Nach Erreichen der Stabilität sollte die nächste Laststufe hinzugefügt werden.

Tabelle 2 zeigt die Überwachungsergebnisse der vertikalen Auftriebsverschiebung des Ankerpfahls im Ankerpfahl-Methodentest und Tabelle 3 zeigt die Überwachungsergebnisse der Aufwärtsverschiebung des oberen Pfahls im selbstausgleichenden Testverfahren. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die mit jeder Testmethode erhaltene vertikale Verschiebung bei gleicher Belastung im Wesentlichen gleich war, da die Testausrüstung und die Belastungsbedingungen gleich waren und die Bodenbedingungen grundsätzlich ähnlich waren. Da bei der Ankerpfahlmethode ein Pfahl mit vier Ankern verwendet wurde, war die Last des Ankerpfahls gering, als die Belastung gestoppt wurde (7000 kN). Die vertikalen Verschiebungen der beiden Ankerpfähle unter Einwirkung der Pfahlkopfzugkraft von 1750 kN betrugen lediglich 1,87 mm bzw. 2,07 mm, im Mittel 1,97 mm. Als der selbstbalancierte Pfahl im oberen Abschnitt die Belastung (8500 kN) stoppt, betrugen die vertikalen Verschiebungen der drei Pfähle 12,24 mm, 13,60 mm und 11,55 mm, mit einem Durchschnitt von 12,46 mm. Die spezifische Analyse der Testergebnisse erfolgt im vierten Abschnitt in Kombination mit den Ergebnissen der Finite-Elemente-Simulation.

Mit der Finite-Elemente-Software ABAQUS wurden der Normalauftriebspfahl und der Bodenauftriebspfahl modelliert und analysiert. Da sich die Hebepfähle der beiden Arten von Tragfähigkeitsfeldversuchen im Bereich der GTC-Verkehrszentrale befinden und sich die Bodenschichtparameter kaum ändern, wurden im Modellierungsprozess für die beiden Arten von Hebepfählen die gleichen Bodenschichtparameter festgelegt Spezifische Bodenschichtparameter sind in Tabelle 1 aufgeführt. Das konstitutive Modell der Bodenschicht war das Mohr-Coulomb-Modell.

Dem Feldtest zufolge beträgt die Länge des normalen Hebepfahls und des unteren Hebepfahls 22,5 m, und das Grundmodell der beiden Pfahlarten war ein linear-elastisches Modell. Um den Einfluss des Randeffekts auf die Simulationsergebnisse zu eliminieren und die Berechnungseffizienz zu berücksichtigen, betrugen Länge, Breite und Höhe des Bodenmodells 50 m × 50 m × 30 m. Die obere Fläche des Bodenmodells war eine freie Grenze, die untere Fläche wurde durch drei Seiten eingeschränkt und die anderen vier Seiten waren normale Beschränkungen. Die Pfahl-Boden-Grenzfläche wurde durch eine Straffunktion simuliert und der Reibungskoeffizient betrug 0,5. Das Finite-Elemente-Modell des Hebepfahls ist in Abb. 5 dargestellt. Bei einem normalen Hebepfahl wurde eine gleichmäßige Zugkraft auf die Pfahloberseite ausgeübt; Bei einem Bodenanhebungspfahl wurde eine gleichmäßige Druckspannung auf den Pfahlboden ausgeübt.

Strukturmodelldiagramm.

Nach den vorliegenden Forschungsergebnissen kann für die selbstausgleichende Testmethode bei langsamer Verformung der Qs-Kurve die Last, die ihrer Aufwärtsverschiebung s = 40–60 mm entspricht, als endgültige Tragfähigkeit angenommen werden19. Dong20 schlug außerdem vor, dass die Auftriebskraft, die dem Auftriebsbetrag von 30–40 mm entspricht, als maximale Tragfähigkeit des langsam verformten Pfahls für den vertikalen Auftrieb verwendet werden sollte. Den Testergebnissen und Simulationsergebnissen zufolge wurden der Pfahl und der Boden nicht beschädigt, als die Auftriebsverschiebung der beiden in dieser Arbeit untersuchten Arten von Auftriebspfählen 40 mm erreichte, und die Qs-Kurve befand sich immer noch in der langsam ansteigenden Phase, ohne abrupt ändern. Daher wurde die Tragfähigkeit, die der Auftriebsverschiebung von 40 mm an der Pfahlspitze entspricht, als Beurteilungsgrundlage für die endgültige Auftriebstragfähigkeit der beiden Arten von Auftriebspfählen herangezogen.

Die Finite-Elemente-Simulationsberechnung gliederte sich in drei Teile: ① Die Korrektheit des Finite-Elemente-Modells und der ausgewählten Parameter wurde durch Feldtests überprüft; ② Auf die Oberseite des normalen Hebepfahls wurde eine Zugspannung ausgeübt, bis die Verschiebung der Pfahlspitze 40 mm erreichte; und ③ Auf die Pfahlunterseite des unteren Hebepfahls wurde eine Druckspannung ausgeübt, bis die Verschiebung der Pfahloberseite 40 mm erreichte.

Um die Genauigkeit der Analyseergebnisse sicherzustellen, wurden die durchschnittlichen Verschiebungswerte der oberen Abschnitte der selbstausbalancierten Testpfähle Nr. 12, Nr. 13 und Nr. 14 als Ergebnisse der Feldüberwachung des unteren Hebepfahls herangezogen. Die durchschnittlichen Verschiebungswerte der Testpfähle MZ01 und MZ04 wurden als Feldüberwachungsergebnisse des normalen Hebepfahls herangezogen. Die Q-s-Kurven von zwei Arten von Hebepfählen, die aus Feldversuchen und numerischen Simulationen gewonnen wurden, sind in Abb. 6 dargestellt.

Q–s-Kurven des Auftriebspfahls.

Anhand der erhaltenen Q-s-Kurven ist ersichtlich, dass unter der Einwirkung von 1750 kN die Feldversuchsverschiebung des normalen Hebepfahls 1,97 mm beträgt, während das Ergebnis der numerischen Simulation 2,02 mm beträgt, was sehr nahe kommt. Die Änderungsregel der Feldtestkurve und der numerischen Simulationskurve des unteren Hebepfahls sind ähnlich, und die Simulationsergebnisse sind etwas größer als die gemessenen Ergebnisse, aber der Lastunterschied bei gleicher Verschiebung beträgt nicht mehr als 10 %. Daher ist das in dieser Arbeit erstellte Modell zuverlässig und kann für die weitere Analyse der Trageigenschaften von normalen Hebepfählen und Bodenhebepfählen verwendet werden.

Abbildung 6 zeigt, dass die Q-s-Kurve des normalen Hebepfahls in zwei Abschnitte unterteilt werden kann, mit 1916 kN als Grenze (auch proportionaler Grenze). Wenn die Last innerhalb von 1916 kN liegt, nimmt die Verschiebung langsam linear mit der Last zu, was einer linearen elastischen Stufe entspricht. Nachdem die Belastung 1916 kN überschreitet, steigt die Wachstumsrate deutlich an, obwohl die Verschiebung immer noch linear mit der Belastung zunimmt. Bei einer Belastung von 5762 kN erreicht die Pfahlkopfverschiebung 40 mm, was einer plastischen Stufe entspricht. Anders als beim normalen Hebepfahl besteht die Q-s-Kurve des unteren Hebepfahls aus drei Abschnitten, und die Grenzen der drei Abschnitte betragen 3605 kN (proportionale Grenze) und 8730 kN. Wenn die Last innerhalb von 3605 kN liegt, nimmt die Verschiebung langsam zu und die Pfahl-Boden-Grenzfläche befindet sich in einem elastischen Zustand. Bei einer Belastung zwischen 3605 und 8730 kN nimmt die Kurvensteigung leicht zu und dieser Abschnitt kann als Übergangsabschnitt betrachtet werden. Die Verschiebungswachstumsrate nimmt schnell zu, bis die Last 8730 kN überschreitet und die Pfahlkopfverschiebung 40 mm bei 12.209 kN erreicht.

Durch den Vergleich der Qs-Kurven der beiden Arten von Hebepfählen ist deutlich zu erkennen, dass unter den gleichen Bodenschichtbedingungen und der zulässigen Pfahlkopfverschiebung die maximale Tragfähigkeit des normalen Hebepfahls nur 5762 kN beträgt, während die maximale Hebekraft nur 5762 kN beträgt Die Tragfähigkeit der unteren Hebepfähle beträgt 12.209 kN, das 2,12-fache der des normalen Hebepfahls. Und bei gleicher Belastung ist auch die Verschiebung der Pfahloberseite des unteren Hebepfahls deutlich geringer als die des normalen Hebepfahls. Unter der Grenzlast von 5762 kN für einen normalen Hebepfahl erreicht die Verschiebung der Pfahloberseite des normalen Hebepfahls beispielsweise 40 mm, während die Verschiebung der Pfahloberseite des unteren Hebepfahls weniger als 5 mm beträgt21.

Die endgültige Tragfähigkeit des unteren Hebepfahls ist besser als die des normalen Hebepfahls, was hauptsächlich auf ihre Spannungsmodi zurückzuführen ist: (1) Der normale Hebepfahl wird an der Spitze des Pfahls gezogen und die Reibung um den Pfahl herum an der Stapelspitze kommt zuerst ins Spiel. Allerdings wird der untere Hebepfahl des Pfahls gedrückt, und zuerst kommt die Reibung des Bodens um den Pfahlboden zum Tragen. Die Größe der Reibung ist proportional zur Normalspannung, und die Eigengewichtsspannung des oberen Bodens auf den Boden an der Unterseite des Pfahls ist deutlich größer als der Boden an der Spitze des Pfahls. (2) Aufgrund des Poisson-Effekts des Pfahlkörpers nimmt der Pfahldurchmesser ab, wenn der normale Hebepfahl an der Spitze des Pfahls gespannt wird, und an der Pfahl-Boden-Grenzfläche zeigt sich eine Tendenz zur Trennung. Wenn jedoch Druck auf den Pfahlboden ausgeübt wird, vergrößert sich der Pfahldurchmesser, die Pfahl-Boden-Grenzfläche neigt zur Verdichtung und die Reibung ist naturgemäß größer als bei normalen Hebepfählen. (3) Da die Last eines normalen Hebepfahls auf die Pfahloberseite wirkt, ist der Dehnungsbetrag des Pfahlkörpers vollständig in der Verschiebung der Pfahloberseite enthalten. Unter der Bedingung, dass die Verschiebung der Pfahlspitze begrenzt wird, erreicht die Verschiebung der Pfahlspitze des normalen Hebepfahls bald den Grenzwert und der Reibungswiderstand des Bodens um den Pfahl herum kann nicht vollständig ausgeübt werden. Allerdings befindet sich der tragende Teil des unteren Hebepfahls am Pfahlboden, und die Verschiebung des Pfahls wird erst dann auf die Oberseite übertragen, wenn der Pfahlkörper vollständig zusammengedrückt ist. Dadurch wird die Entwicklung der Verschiebung der Pfahlspitze verzögert, wodurch die Reibung voll zum Tragen kommt.

Die Verteilung der Axialkraft und des Reibungswiderstands der beiden Arten von Hebepfählen unter der Wirkung der ultimativen Tragfähigkeit entlang des Pfahlschafts ist in den Abbildungen dargestellt. 7 und 8.

Axialkraftverteilung des Auftriebspfahls.

Ultimativer Reibungswiderstand des Auftriebspfahls.

Aus dem Normalkraftverteilungsdiagramm ist ersichtlich, dass die Normalkraftverteilungen der beiden Arten von Auftriebspfählen unter Last gegensätzlich sind. Die maximale Axialkraft tritt an der Pfahloberseite auf, nimmt mit der Tiefe allmählich ab und sinkt bei Annäherung an die Pfahlsohle auf 0 kN. Stattdessen tritt am Pfahlboden die maximale Axialkraft des Bodenauftriebspfahls auf, die von der Pfahlunterseite zur Pfahlspitze hin allmählich abnimmt und an der Pfahlspitze den Minimalwert von 0 kN erreicht.

Je kleiner die Steigung der Axialkraftänderungskurve ist, desto schneller erfolgt die Lastübertragung und umgekehrt. Die Axialkraft-Variationskurve des normalen Hebepfahls weist im Bereich von 6 m an der Spitze die größte Neigung auf, was darauf hinweist, dass die Pfahlreibung in diesem Abschnitt gering ist. Darüber hinaus nimmt die Neigung im Bereich von 6–16 m ab, was darauf hindeutet, dass die Pfahlreibung in diesem Abschnitt zugenommen hat, und die Neigung unterhalb von 16 m weist einen zunehmenden Trend auf. Die Axialkraft-Variationskurve des Bodenauftriebspfahls kann in zwei Abschnitte unterteilt werden. Aufgrund des Poisson-Effekts im Tiefenbereich von 0–6 m ist die Reibung etwas größer als beim normalen Hebepfahl. Die Steigung der Kurve im Bereich von 6–22,5 m ist deutlich verringert (kleiner als die des normalen Hebepfahls), was darauf hindeutet, dass der Reibungswiderstand zunimmt und deutlich größer als der des normalen Hebepfahls ist.

Ein Vergleich der Bodenschicht um den Pfahl herum (Tabelle 1) zeigt, dass die Größe der Reibung einen starken Zusammenhang mit der Beschaffenheit der Bodenschicht hat. Der Bereich innerhalb von 6–16 m ist die Brekzienschicht, die die besten Bodeneigenschaften aufweist und daher die größte Reibung aufweist. Im Gegensatz dazu ist der Bereich innerhalb von 0–6 m relativ schlecht für Füllmaterial und Kies geeignet, und der Bereich innerhalb von 16–22,5 m ist relativ schlecht für Schluff und schluffigen Ton geeignet, sodass die Reibung relativ gering ist und eine deutliche Abschwächung der Reibung auftritt.

Die Reibungsverteilungskurve entlang des Pfahlschafts zweier Arten von Hebepfählen unter Einwirkung der Grenztragfähigkeit bestätigt die Richtigkeit der obigen Analyse. Aus Abb. 8 ist ersichtlich, dass sich die Reibung um den Pfahl aufgrund der Schichtcharakteristik der Bodenschicht nicht linear entlang der Tiefenrichtung ändert und der Sprung an der Bodenschichtgrenze besonders deutlich ist. Allerdings kann sich die Reibung in derselben Bodenschicht linear über die Tiefe ändern. Der Reibungswiderstand des normalen Hebepfahls nimmt in der Tiefenrichtung zunächst zu und dann ab. Der Grund für den Anstieg liegt darin, dass mit zunehmender Tiefe das Eigengewicht des Bodens allmählich zunimmt und die Normalspannung zunimmt. Der Grund für die Verringerung liegt darin, dass der auf den Boden übertragene Teil der Zugkraft gering ist, was dazu führt, dass die Reibung am Stapelboden nicht vollständig ausgeübt wird. Die Reibungsausdehnungstiefe des unteren Hebepfahls weist grundsätzlich einen zunehmenden Trend auf. Die normale Belastung des Bodens in der Nähe des Pfahlbodens auf den Pfahlkörper ist groß, daher ist die Reibung groß. Wenn der untere Hebepfahl Druck auf den Pfahlboden ausübt, wird zuerst die Reibung des Bodens in der Nähe des Pfahlbodens ausgeübt, und dann, wenn die Last entlang der Pfahloberseite übertragen wird, nimmt die Reibung der Mitte und der Oberseite des Pfahlkörpers allmählich ab bis zur Pfahloberkante mobilisiert. Bei gleicher Pfahloberseitenverschiebung (40 mm) beträgt die maximale seitliche Reibung des normalen Hebepfahls nur 150 kPa, während die des unteren Hebepfahls nahezu 350 kPa beträgt.

Als Hauptkomponente der Auftriebstragfähigkeit ist der Prozess der Pfahlschaftreibung für die Untersuchung der endgültigen Auftriebstragfähigkeit von großer Bedeutung. In diesem Dokument wird die von der ABAQUS-Software berechnete endgültige Tragfähigkeit in 10 Stufen unterteilt und die Reibungsdaten des Pfahlschafts unter den 10 Stufenbelastungen der beiden Arten von Auftriebspfählen extrahiert, wie in den Abbildungen dargestellt. 9 und 10.

Reibungswiderstand des normalen Hebepfahls.

Reibungswiderstand des unteren Hebepfahls.

Abbildung 9 zeigt, dass sich die Reibungskraft im Anfangsstadium der Belastung (0–2304 kN) mit zunehmender Belastung allmählich von oben nach unten entwickelt. Aufgrund der schlechten Beschaffenheit des Bodens in der Nähe der Pfahlspitze und des geringen Eigengewichtsdrucks des Oberbodens nähert sich die Reibungskraft schnell dem äußersten Grenzwert. Zu diesem Zeitpunkt ist die Reibung zwischen Pfahl und Boden in der tiefen Bodenschicht relativ gering und liegt nicht nahe an der Grenzreibung, sodass der Einfluss der Eigenschaften des tiefen Bodens auf die Reibung nicht erkennbar ist und die Reibung gleichmäßig zunimmt im Bereich von Pfahllängen unter 6 m. Wenn die Belastung 2304 kN übersteigt, wird die Bodenreibung im Bereich von 16–22,5 m abgeschwächt, und der Anstieg der Bodenreibung im Bereich von 6–16 m nimmt deutlich zu. Mit zunehmender Belastung wird der Einfluss der Bodenschichteigenschaften auf die Reibungsausübung immer deutlicher. Die Reibung von Bodenschichten mit guten Eigenschaften nimmt weiter zu, während die Reibung von Bodenschichten mit schlechten Eigenschaften relativ langsam zunimmt. Da der normale Hebepfahl an der Spitze des Pfahls gespannt ist, wird der größte Teil der Last durch die Reibung der oberen und mittleren Bodenmasse aufgenommen, und die auf den Pfahlboden übertragene Last ist begrenzt, sodass die Reibung der Bodenschicht nahe beieinander liegt Der Stapelboden ist immer klein. Im Grenzzustand liegt der Maximalwert des Reibungswiderstandes bei ca. 2/3 der Pfahllänge unterhalb der Pfahloberkante und der größte Teil der Auszugslast wird von der mittleren Bodenschicht getragen.

Abbildung 10 zeigt, dass die Mantelreibung des unteren Hebepfahls der des normalen Hebepfahls völlig entgegengesetzt ist. Da der Pfahlboden den Druck aushält, wirkt sich zunächst die Mantelreibung des Bodens in der Nähe des Pfahlbodens aus und entwickelt sich mit zunehmender Belastung allmählich bis zur Pfahloberseite. Wenn die Auftriebslast innerhalb von 3605 kN liegt, ist das Gesetz der Reibungsverteilungskurve ähnlich, die am Pfahlboden am höchsten ist. Mit abnehmender Pfahltiefe nimmt die Reibung ab und erreicht an der Pfahlspitze ihr Minimum. Wenn die Auftriebslast 4358 kN erreicht, verringert sich der Reibungswiderstand von Schluff und schluffigem Ton im Bereich von 16–22,5 m. Mit zunehmender Belastung verlangsamt sich der Anstieg des Reibungswiderstands in diesem Abschnitt deutlich, und im Bereich von 6–16 m wird mehr Belastung von der Brekzienschicht getragen. Auch der Ort der maximalen Reibung ändert sich allmählich. Ähnlich wie bei normalen Hebepfählen liegt die maximale Reibung im Grenzzustand noch etwa 2/3 der Pfahllänge unterhalb der Pfahloberkante. Da der Pfahlboden belastet ist, lässt sich die Last nur schwer auf die Pfahloberseite übertragen, sodass die Reibung des Bodens in der Nähe der Pfahloberseite immer gering ist.

Ein Vergleich der Reibungsverteilungskurven der beiden Arten von Hebepfählen zeigt Folgendes: (1) Der untere Hebepfahl kann die Eigenschaften der Bodenschicht an der Unterseite des Pfahls, die das hohe Gewicht des oberen Pfahls trägt, voll ausnutzen Bodenmasse und kann einen größeren seitlichen Widerstand bieten, sodass zuerst die seitliche Reibung der Bodenmasse am Boden des Pfahls ausgeübt werden kann. Darüber hinaus können damit auch die Nachteile der geringen seitlichen Reibung der Bodenmasse nahe der Pfahloberseite überwunden werden. (2) Die Bodenschichtverhältnisse haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Trageigenschaften der beiden Arten von Hebepfählen. Bei normalen Hebepfählen ist die seitliche Reibung der Bodenschicht in der Nähe der Pfahloberseite gering und die Last kann nicht effektiv auf den Pfahlboden übertragen werden, sodass die Mitte des Pfahlschafts der Hauptteil ist, der der Hebelast standhält. Das Hintergrundprojekt dieses Papiers weist jedoch zufällig gute Bodeneigenschaften in der Mitte des Pfahlschafts auf, sodass es nur geringe Auswirkungen auf die Trageigenschaften normaler Hebepfähle hat und die Reibungsverteilungskurve entlang der Pfahllänge immer noch ist. parabolisch"18. Beim unteren Hebepfahl sind der mittlere und der untere Teil des Pfahlschafts die Hauptteile, die der Auszugskraft standhalten, während die Bodenschicht in der Nähe des Pfahlbodens im Hintergrundprojekt relativ schlecht ist, so dass die Verteilungskurve der Reibung entlang des Pfahls relativ gering ist Die Florlänge ändert sich von einem „geraden“ Typ zu einem „doppelten“ Typ4.

Um die relevanten Gesetze des Reibungswiderstands der beiden Arten von Hebepfählen weiter intuitiv zu vergleichen und zu analysieren, werden die Reibungswiderstandskurven der beiden Arten von Hebepfählen unter der Einwirkung von drei Ebenen derselben Last (2300 kN, 4300 kN und 5360 kN) herangezogen kN) werden zur vergleichenden Analyse herangezogen, wie in den Abbildungen dargestellt. 11, 12 und 13.

Reibungswiderstand in der ersten Beanspruchungsstufe.

Reibungswiderstand in der zweiten Beanspruchungsstufe.

Reibungswiderstand in der dritten Beanspruchungsstufe.

Aufgrund der unterschiedlichen Grenztragfähigkeit zeigen die Änderungskurven des Reibungswiderstands des normalen Auftriebspfahls und des Auftriebspfahls mit der Basis unter gleicher Belastung unterschiedliche Eigenschaften.

Bei normalen Hebepfählen beträgt die maximale Tragfähigkeit nur 5762 kN, 2300 kN sind etwa 40 % der maximalen Tragfähigkeit, 4300 kN sind 75 % und 5360 kN sind fast 95 %. Unter der Last dritter Ordnung weist die Reibungsverteilungskurve entlang der Tiefe des normalen Auftriebspfahls eine parabolische Form auf. Aufgrund der Änderung der Reibungskurve weist der Boden in der Nähe des Pfahlbodens bei relativ geringer Belastung auch eine gewisse Reibung auf, und erst wenn die Bodenreibung an der Pfahloberseite den Grenzwert erreicht, wird die Last nach unten übertragen. Der Grad der Kraftreibung steht in engem Zusammenhang mit der relativen Verschiebung zwischen Pfahl und Boden, und der Grad der Kraftreibung nimmt mit zunehmender relativer Verschiebung zwischen Pfahl und Boden zu.

Für den unteren Hebepfahl beträgt seine maximale Tragfähigkeit 12.209 kN, 2.300 kN entsprechen 20 % der maximalen Tragfähigkeit, 4.300 kN sind 35 % und 5.360 kN sind nur 44 %. Unter Einwirkung von 2300 kN und 4300 kN Lasten kann die Verteilungskurve des Reibungswiderstandes entlang der Tiefe des unteren Auftriebspfahls auch näherungsweise als Gerade betrachtet werden. Wenn die Last 5360 kN erreicht, zeigt die Kurve deutliche Merkmale einer „gestrichelten Linie“. Da die Belastung relativ gering ist, erreicht der Reibungswiderstand des Bodens am Pfahlboden nicht den Grenzwert. Wenn die Belastung etwa die Hälfte des Grenzwerts erreicht, ist der Boden an der Pfahlsohle immer noch die Hauptkraft, die der Belastung standhält.

Ein Vergleich der Reibungskurven zweier Arten von Hebepfählen bei gleicher Belastung zeigt, dass normale Hebepfähle aufgrund unterschiedlicher Belastungsarten bei gleicher Belastung der Reibung des oberen und mittleren Bodens volles Spiel lassen müssen, um zu funktionieren für die Mängel der geringeren Bodenreibung verantwortlich gemacht. Relativ gesehen akkumuliert der untere Hebepfahl mehr Reserven, weshalb auch die letztendliche Tragfähigkeit des unteren Hebepfahls größer ist. Es ist erwähnenswert, dass im technischen Hintergrund dieser Arbeit die Bodenschicht in der Nähe des Pfahlbodens relativ schlecht ist, was sich auf die Trageigenschaften des unteren Hebepfahls auswirkt. Daraus lässt sich schließen, dass beispielsweise unter der Bedingung einer gleichmäßigen Bodenschicht oder guter Bodeneigenschaften am Pfahlboden die endgültige Tragfähigkeit des unteren Hebepfahls mehr als dreimal so hoch ist wie die des normalen Hebepfahls.

Auf der Grundlage des im Abschnitt „Erstellung des Finite-Elemente-Modells“ erstellten Bottom-Uplift-Pfahlmodells wurden in diesem Abschnitt verschiedene Finite-Elemente-Softwareberechnungsmodelle erstellt, um den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Tragfähigkeit des Bottom-Uplift-Pfahls zu untersuchen durch Ändern verschiedener Parameter des unteren Auftriebspfahls (einschließlich Pfahllänge, Pfahldurchmesser und Elastizitätsmodul des Pfahls), wie in Tabelle 4 aufgeführt.

Basierend auf dem ursprünglichen Finite-Elemente-Modell mit einer Pfahllänge von 22,5 m bleiben die übrigen Parameter unverändert und die Pfahllänge des Modells wurde auf 20,5 m und 24,5 m geändert. Die maximale Tragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls bei unterschiedlichen Pfahllängen wurde berechnet und die Qs-Kurve ist in Abb. 14 dargestellt.

Einfluss der Pfahllänge.

Abbildung 14 zeigt, dass mit zunehmender Pfahllänge des unteren Hebepfahls die endgültige Hebetragfähigkeit bei gleicher Hebeverschiebung tendenziell zunimmt. Die maximale Auftriebstragfähigkeit entsprechend der ursprünglichen Pfahllänge von 22,5 m beträgt 12.209 kN. Bei einer Verkürzung der Pfahllänge um 2 m auf 20,5 m sinkt die maximale Auftriebstragfähigkeit auf 11.410 kN, was einem Rückgang um 6,5 % entspricht. Bei einer Erhöhung der Pfahllänge um 2 m auf 24,5 m erhöht sich die maximale Auftriebstragfähigkeit auf 12.830 kN, was einer Steigerung von 5,1 % entspricht. Wenn die Verschiebung 10,73 mm erreicht (Auftriebslast beträgt 8110 kN), verlangsamt sich der Anstieg der Auftriebslast und der Anstieg der Verschiebung nimmt zu. Danach erreicht die Last mit einer langsameren Wachstumsrate die Grenzlast und die Verschiebung erreicht mit einer schnelleren Wachstumsrate die zulässige Hubverschiebung von 40 mm. Der Grund für dieses Phänomen liegt darin, dass mit zunehmender Pfahllänge die Kontaktfläche zwischen Pfahl und Boden und die gesamte Seitenreibung zunehmen, was zu einem Anstieg der ultimativen Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls führt.

Ausgehend vom 800-mm-Pfahldurchmesser des Originalmodells als Referenzobjekt wurde der Pfahldurchmesser auf 700 mm und 900 mm geändert. Die berechnete maximale Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls ist in Abb. 15 dargestellt.

Einfluss des Pfahldurchmessers.

Abbildung 15 zeigt, dass die Änderung des Pfahldurchmessers einen großen Einfluss auf die endgültige Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls hat. Wenn der Pfahldurchmesser von 700 auf 800 mm und dann von 800 auf 900 mm zunimmt, erhöht sich die maximale Auftriebstragfähigkeit von 10.243 kN auf 12.209 kN und dann von 12.209 kN auf 14.596 kN, mit einer Steigerung von 19,19 % bzw. 19,55 %. Der Pfahldurchmesser kann nicht nur die Kontaktfläche zwischen Pfahl und Boden vergrößern, sondern auch das Gewicht des Pfahls erheblich erhöhen, was sich positiv auf die Verbesserung der Auftriebstragfähigkeit auswirken kann. Verglichen mit der Änderung der Auftriebstragfähigkeit, die durch die Änderung der Pfahllänge verursacht wird, ist der Vergrößerungsbereich der Auftriebstragfähigkeit, der durch die Änderung des Pfahldurchmessers verursacht wird, bedeutender.

Der eigentliche Pfahl bestand im Fall dieser Arbeit aus C50-Beton mit einem Elastizitätsmodul von 3,45 × 104 N/mm2. Der Elastizitätsmodul des Pfahls beeinflusst die Verformung des Pfahls und außerdem die endgültige Auftriebstragfähigkeit bei gleicher Pfahlkopfverschiebung (40 mm). Um den Einfluss des Elastizitätsmoduls von Beton auf die Tragfähigkeit von Pfählen zu untersuchen, wurde der Beton in C45- und C55-Beton mit Elastizitätsmodulen von 3,35 × 104 N/mm2 bzw. 3,55 × 104 N/mm2 umgewandelt. Die Qs-Kurven für Pfähle mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen sind in Abb. 16 dargestellt.

Einfluss des Elastizitätsmoduls des Pfahls.

Aus Abb. 16 ist ersichtlich, dass der Elastizitätsmodul des Pfahls nur geringen Einfluss auf die endgültige Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls hat. Wenn sich der Elastizitätsmodul von 3,45 × 104 auf 3,35 × 104 N/mm2 und 3,55 × 104 N/mm2 ändert, bleibt die endgültige Tragfähigkeit des Auftriebspfahls nahezu unverändert. Der Grund für das obige Phänomen liegt darin, dass die Änderung des Elastizitätsmoduls des Pfahls relativ gering ist, was nur geringe Auswirkungen auf die Druckverformung des Pfahls hat, was zu einer konstanten endgültigen Auftriebstragfähigkeit des Pfahls führt.

In dieser Arbeit wurden die Trageigenschaften von Bodenauftriebspfählen in Schichtgründungen mithilfe von Feldversuchen und numerischen Simulationsmethoden untersucht und mit denen normaler Auftriebspfähle verglichen. Die Schlussfolgerungen lauten wie folgt:

Die Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls ist bei gleicher Verschiebung der Pfahloberseite viel besser als die des normalen Auftriebspfahls. Die Q–s-Kurve des normalen Auftriebspfahls kann in eine elastische Stufe und eine plastische Stufe unterteilt werden, während die Q–s-Kurve des unteren Auftriebspfahls in drei Abschnitte mit mehr Übergangsabschnitten unterteilt werden kann.

Bei gleicher Verschiebung der Pfahloberseite kann die maximale Auftriebstragfähigkeit des unteren Auftriebspfahls mehr als doppelt so hoch sein wie die des normalen Auftriebspfahls. Der Grund für dieses Phänomen liegt darin, dass die Bodenreibung am Pfahlboden des unteren Hebepfahls vollständig ausgeübt werden kann, der Poisson-Effekt die Pfahlseitenreibung erhöht und die Pfahlverschiebung erst nach vollständiger Komprimierung des Pfahls auf die Oberseite übertragen werden kann .

Die maximale Axialkraft des normalen Hebepfahls tritt an der Pfahloberseite auf und nimmt mit der Tiefe allmählich ab, während die maximale Axialkraft des unteren Hebepfahls am Pfahlboden auftritt und von der Pfahlunterseite zur Pfahloberseite allmählich abnimmt.

Die Beschaffenheit und Dicke der Bodenschicht hat großen Einfluss auf die Verteilungskurve des Reibungswiderstands der beiden Arten von Auftriebspfählen entlang der Pfahllänge. Unter den Bodenschichtbedingungen dieses Projekthintergrunds ist die Reibungsverteilungskurve des normalen Hebepfahls vom Typ „parabolisch“, während die Reibungsverteilungskurve des unteren Hebepfahls vom Typ „Doppellinie“ ist. Bei sich ändernden Bodenschichtverhältnissen kann sich auch die Reibungsverteilungskurve ändern.

Bei der Reibungsänderung spielen die Bodeneigenschaften eine entscheidende Rolle. Obwohl die Ausübung von Reibung mit der Tiefe des Bodens zusammenhängt, zeigt die Bodenschicht mit schlechten Eigenschaften ein offensichtliches Phänomen der Reibungserweichung.

Im Fall dieser Arbeit ist der Einfluss des Pfahldurchmessers auf die endgültige Auftriebstragfähigkeit größer als der der Pfahllänge, während der Elastizitätsmodul des Pfahls nur einen geringen Einfluss hat. Bei einer Pfahllänge von 24,5 m erhöht sich die Tragfähigkeit um 5,1 % und bei einer Pfahllänge von 20,5 m verringert sie sich um 6,5 %. Die Tragfähigkeit erhöht sich um 19,6 %, wenn der Pfahldurchmesser um 100 mm zunimmt, und verringert sich um 16,1 %, wenn sich die Pfahllänge um 100 mm verringert.

Die während der aktuellen Studie generierten Datensätze sind nicht öffentlich verfügbar, da die dem Test zugrunde liegende Technik noch nicht abgeschlossen ist und die Daten noch vertraulich sind, aber auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich sind.

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Diese Arbeit wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (Grant No. 52068048), dem Technology Project of Gansu Provincial Department of Housing and Urban-Rural Development Construction (Grant No. JK2022-04), der Natural Science Foundation of Gansu Province (Grant No . 21JR11RM052), Youth Science and Technology Fund Program der Provinz Gansu (Grant No. 22JR5RA286) und Hongliu Excellent Young Talents Program der Lanzhou University of Technology.

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Laping He, Enxiang Zhang & Zhao Long

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Yun Han

Fakultät für Bauingenieurwesen, Southeast University, Nanjing, 210000, Jiangsu, China

Guoliang Dai

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LH und XC haben den Haupttext des Manuskripts geschrieben. YH und EZ führten die Datenverarbeitung durch. TS und GD führten die Untersuchung durch. ZL führte die formale Analyse durch und ZW überprüfte und redigierte den Manuskripttext. Alle Autoren haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Yun Han.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

He, L., Chen, X., Wang, Z. et al. Eine Fallstudie zu den Trageigenschaften eines Bodenauftriebspfahls in einem Schichtfundament. Sci Rep 12, 22457 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-27105-x

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Eingegangen: 10. Oktober 2022

Angenommen: 26. Dezember 2022

Veröffentlicht: 28. Dezember 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-27105-x

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