大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地大直徑超長(zhǎng)群樁承載特性研究.pdf

1、隨著高層和超高層建筑增多，大直徑長(zhǎng)樁、超長(zhǎng)樁的應(yīng)用急劇增多。盡管大直徑超長(zhǎng)樁被大量使用，但建筑樁基技術(shù)規(guī)范關(guān)于超長(zhǎng)樁設(shè)計(jì)理論按常規(guī)樁的計(jì)算理論，很難做到經(jīng)濟(jì)合理，存在理論與實(shí)際間的矛盾。濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范中關(guān)于負(fù)摩阻力的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，是通過(guò)三個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得，對(duì)于數(shù)值的合理性，許多學(xué)者提出了質(zhì)疑，理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐。由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的困難，濕陷性黃土場(chǎng)地群樁靜載荷試驗(yàn)沒(méi)有進(jìn)行，室內(nèi)試驗(yàn)也都較為少見(jiàn)。因此研究濕陷性黃土場(chǎng)地上超長(zhǎng)樁的

2、承載特性，優(yōu)化樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，是樁基理論自身發(fā)展和工程界的迫切要求。
　　通過(guò)群樁模型試驗(yàn)，對(duì)豎向荷載作用下的超長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)的承載力性狀進(jìn)行了深入研究，給出了基樁樁身軸力、側(cè)阻力和負(fù)摩阻力隨群樁沉降發(fā)展的相關(guān)結(jié)果，深入分析了長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)的沉降規(guī)律和荷載傳遞特性。并在此基礎(chǔ)上探討了在豎向荷載作用下，通過(guò)細(xì)觀、微觀角度分析了基樁對(duì)樁周、樁端土體的影響范圍及趨勢(shì)。該成果可為長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)沉降性狀的進(jìn)一步研究提供依據(jù)。
　　本文開(kāi)展室內(nèi)大直徑超

3、長(zhǎng)群樁模型試驗(yàn)工作，主要研究?jī)?nèi)容及研究成果如下:
　　(1)天然黃土具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性，在采樣、運(yùn)輸、制樣過(guò)程中，都會(huì)對(duì)試樣不可避免的產(chǎn)生擾動(dòng)。本文基于模型試驗(yàn)相似理論和Monte Carlo原理，選用石英粉、砂、膨潤(rùn)土、石膏和工業(yè)鹽，采用空中試驗(yàn)自由下落法制備人工濕陷性黃土。對(duì)不同含水量和壓實(shí)度的土樣進(jìn)行土工試驗(yàn)、能譜儀元素分析和電鏡掃描測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明:該人工黃土的元素組成與天然濕陷性黃土的一致性;人工制備黃土的濕陷性隨著初始

4、含水量的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)，隨著壓實(shí)度的增大線性減小，濕陷規(guī)律與天然濕陷性黃土相似;該人工黃土具有易受應(yīng)力狀態(tài)和浸水影響的結(jié)構(gòu)性。隨著壓實(shí)度和含水量的增大，顆粒的各向異性、面積比和等效直徑增大，而扁圓度和充填比減小。土的濕陷系數(shù)與各向異性、扁圓度、面積比等微結(jié)構(gòu)參數(shù)存在著良好的相關(guān)關(guān)系。從微觀角度合理地解釋了該人工黃土相似材料的濕陷性機(jī)理，與天然黃土濕陷規(guī)律有較高的契合度，可較好地運(yùn)用于室內(nèi)模型試驗(yàn)中。
　　(2)在巖土工程

5、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了常規(guī)和模擬降水下滲兩種條件下大直徑超長(zhǎng)群樁的室內(nèi)模型試驗(yàn)，并分層取樣進(jìn)行土工試驗(yàn)、微觀結(jié)構(gòu)掃描以及X射線能譜儀元素測(cè)試，測(cè)得了土的各項(xiàng)物理力學(xué)參數(shù)、微結(jié)構(gòu)圖片以及元素組成，并從宏觀力學(xué)以及微觀角度分析了豎向荷載以及降雨入滲對(duì)不同深度處模型土的影響。
　　(3)通過(guò)模型試驗(yàn)，研究了黃土地區(qū)大直徑超長(zhǎng)群樁的沉降規(guī)律，分析了降雨下滲引起持力層和樁周土層含水量增加對(duì)基礎(chǔ)沉降特性的影響，對(duì)大直徑超長(zhǎng)樁基的荷載傳遞特性進(jìn)行了研究，