基于鄭州東區(qū)粉砂中傾斜支護樁合理傾角的研究.pdf

1、近年來，河南省會鄭州市借著中原崛起國家戰(zhàn)略，居于中原經(jīng)濟區(qū)發(fā)展的核心地位，使得鄭州的發(fā)展邁上了更高的臺階，而國家中心城市的申請更是為鄭州的發(fā)展帶來巨大的活力。一系列政策的實施，使得鄭州的城市化進程步入了高速發(fā)展的道路，鄭州的城市人口密集度增大，與之相伴的就是建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑物也愈發(fā)的密集、基坑越來越深、面積越來越大、周圍的施工環(huán)境愈發(fā)復雜。這些因素都將給基坑工程帶來重大挑戰(zhàn)。排樁是基坑工程中應用廣泛的一種支護結構，但大量工程實例表

2、明，傳統(tǒng)的豎直支護樁樁身彎曲變形較大，致使支護樁的應變、彎矩過大，而且上部樁身承受的主動土壓力隨著基坑深度的增加其增大趨勢非常明顯。因此，在傳統(tǒng)豎直樁的應用中，要么樁身設計比較保守，使得樁身實際承載力遠小于其設計值，不能充分發(fā)揮支護樁的支護性能，從而造成浪費；要么在工程中由于承受土壓力過大而引發(fā)工程事故。這些問題的出現(xiàn)都不符合社會經(jīng)濟的發(fā)展和土力學發(fā)展的方向。
　　針對這些問題，一些專家和學者提出將基坑支護樁向基坑外側傾斜一定的角

3、度，以此來改善樁身的受力性能。在查閱資料的過程中，發(fā)現(xiàn)針對傾斜支護樁的研究并不是很多，也并無相關技術規(guī)范可以參考。前人在對傾斜支護樁研究的過程中所使用的條件，要么是在試驗室內人工配置的粗砂，要么是以粘土、粉質粘土為主的土層，而針對粉砂土層的相關研究還沒有開展過。因此，本文在總結前人研究的基礎上，結合鄭州東區(qū)廣泛存在的土層——粉砂，進行了理論計算的研究、室內模型的試驗及數(shù)值模擬的分析，以此來探索出在鄭州東區(qū)粉砂中傾斜支護樁合理傾角的范圍。

4、
　　在這兩年中所開展的工作：
　?。?）通過參與專業(yè)實踐，深入基坑支護工程一線，近距離觀察實際工程中支護樁設計、制作、施工，了解支護樁的作用機理；通過查閱工程地質勘查資料、地質勘查規(guī)范及基坑支護規(guī)范，了解粉砂對支護樁支護性能的影響，了解鄭州東區(qū)粉砂的性狀及相關參數(shù)。
　?。?）通過查閱傾斜樁的相關資料文獻，對已有的傾斜樁計算公式進行了改進，對粉砂中傾斜支護樁樁身彎矩進行了理論上的計算。
　?。?）經(jīng)過在專業(yè)實踐

5、中對工程施工重點的掌握及在理論計算時對相關參數(shù)的假定，綜合多方因素考慮，制定了本次室內模型試驗方案。在試驗的過程中，通過應變測量儀器得到了樁身的應變，經(jīng)過計算得出樁身的彎矩分布，并對樁身彎矩的分布進行了細致的研究。
　　（4）在本次室內模型試驗的基礎上，通過有限元分析軟件ABAQUS建立本次傾斜支護樁試驗的三維計算模型，來驗證理論計算與模型試驗的可靠性。
　　通過以上工作得出以下結論：
　?。?）經(jīng)過理論代入計算得出，

6、在鄭州地區(qū)粉砂中，若采用傾斜支護樁進行基坑支護，以樁身彎矩為主要考慮因素，認為在鄭州東區(qū)粉砂中傾斜支護樁的合理傾角范圍為100～150。
　　（2）經(jīng)過對試驗數(shù)據(jù)的收集分析認為：在一定范圍內，基坑傾斜支護樁隨著傾斜角度的增加，樁身下半部產(chǎn)生的彎矩值逐漸減?。黄錁渡砩习氩糠值恼龔澗嘏c下半部分負彎矩絕對值逐漸趨于接近。傾斜支護樁的這種樁身彎矩分布更有利于混凝土樁性能的發(fā)揮，支護樁傾斜的優(yōu)勢愈發(fā)明顯，在工程施工中安全性也越高。經(jīng)過試驗分