基于實時監(jiān)測的濕陷性黃土地區(qū)橋臺樁基承載力評估技術(shù)研究.pdf

1、在橋梁樁基設(shè)計中，通常根據(jù)結(jié)構(gòu)物的重要程度考慮部分或者全部濕陷性黃土層發(fā)生濕陷時樁的負摩阻力大小，而實際工程中濕陷性黃土地區(qū)橋梁樁基負摩阻力多是由黃土的增濕變形引起，這樣就會使樁基設(shè)計中對負摩阻力的計算偏大，造成樁基中的安全儲備過高而產(chǎn)生不必要的浪費。本文針對濕陷性黃土地區(qū)橋臺樁基承載力受黃土增濕變形影響問題，分析了黃土增濕變形情況下對樁基承載力的影響的因素，建立了濕陷性黃土地區(qū)樁側(cè)土增濕變形下樁基承載力的評估方法。
　　本研究主

2、要內(nèi)容包括：⑴探究濕陷性黃土增濕變形特性。分析了黃土發(fā)生增濕變形的原因，包括黃土自身的大孔隙、結(jié)構(gòu)性、水敏性特征，總結(jié)了目前黃土增濕變形量的計算方法，對寧夏南部山區(qū)黃土進行了不同含水量土體的側(cè)限壓縮試驗，得出了應(yīng)用模量折減法計算固西黃土增濕變形量的相關(guān)參數(shù)。⑵分析了樁基負摩阻力的形成、分布特點及對樁基的影響。為了分析由濕陷性黃土增濕變形引起的樁身負摩阻力及對樁基承載力的影響，應(yīng)用FLAC3D建模軟件，采用模量折減法模擬土的增濕變形，分別

3、對樁頂荷載、增濕變形強度、增濕變形深度等因素進行了分析。黃土增濕強度及增濕深度對樁基的影響較大，樁頂荷載在樁側(cè)土增濕變形情況下對樁基沉降及承載力的改變相關(guān)性不大。⑶針對黃土增濕變形引起的負摩阻力計算問題，提出了基于荷載等效法的樁基承載力評估方法，應(yīng)用FLAC3D軟件模擬驗證了該方法的可行性。利用單樁的荷載沉降曲線，將由樁側(cè)土增濕變形引起的樁頂位移等效于由樁頂荷載增加引起的樁頂位移，將負摩阻力計算問題轉(zhuǎn)化為正摩阻力計算。利用單樁荷載沉降曲

4、線，反算單樁荷載傳遞模型參數(shù)，應(yīng)用荷載傳遞微分方程求解在不同樁頂荷載下樁身軸力及位移曲線。對于沿深度不同的增濕含水量變化情況，利用割線模量法計算由土體增濕引起的樁側(cè)土隨深度的變形量，結(jié)合樁頂荷載作用下樁身位移曲線，得出中性點的位置，由此形成了在樁側(cè)濕陷性黃土增濕變形情況下樁基極限承載力的評估方法，并根據(jù)樁身負摩阻力及中性點的位置對樁身強度進行驗算。⑷依托寧夏固西高速公路，設(shè)計并部署了包括跨線橋樁基的濕陷性黃土路基監(jiān)測系統(tǒng)，應(yīng)用FLAC3