孔壓靜力觸探貫入機(jī)理及其樁基工程應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展，工程規(guī)模與建設(shè)水平的不斷提高，對(duì)巖土工程參數(shù)準(zhǔn)確性的要求也逐漸提升。原位測(cè)試技術(shù)是一種在原位場(chǎng)地對(duì)土體性能進(jìn)行測(cè)試的技術(shù)，無(wú)需取樣，方便快捷，是準(zhǔn)確獲得土性參數(shù)的有效方法?？讐红o力觸探技術(shù)(Piezocone Penetration Test，CPTU)是20世紀(jì)80年代興起的新型原位測(cè)試技術(shù)，相比于靜力觸探技術(shù)(ConePenetration Test，CPT)具有測(cè)試數(shù)據(jù)量大、穩(wěn)定性高以及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

2、然而，CPTU貫入機(jī)理如土體參數(shù)敏感性、超前滯后深度等缺乏系統(tǒng)的理論研究使得CPTU在國(guó)內(nèi)發(fā)展較為緩慢。由于土塞效應(yīng)的存在，基于CPTU樁基承載力計(jì)算方法難以準(zhǔn)確計(jì)算開(kāi)口管樁的單樁承載力，為樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難。
　　在此背景下，采用東南大學(xué)引進(jìn)的多功能CPTU測(cè)試系統(tǒng)，以高速公路與大型橋梁工程為依托，通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法，對(duì)CPTU參數(shù)敏感性、超前滯后深度以及開(kāi)口管樁承載力計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)研究。主要研究?jī)?nèi)容與成

3、果如下:
　　(1)在總結(jié)國(guó)內(nèi)外CPTU貫入機(jī)理研究基礎(chǔ)之上，通過(guò)大變形有限元模擬方法對(duì)CPTU的動(dòng)態(tài)貫入過(guò)程進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析，總結(jié)土體內(nèi)摩擦角、剪脹角、彈性模量、初始應(yīng)力狀態(tài)以及滲透系數(shù)等參數(shù)對(duì)CPTU貫入過(guò)程的影響。研究結(jié)果表明:內(nèi)摩擦角、剪脹角、彈性模量以及初始豎向應(yīng)力均能夠不同程度地提高錐尖阻力;CPTU貫入過(guò)程中超孔隙水壓力的產(chǎn)生與消散主要由水平向滲透系數(shù)決定，與豎向滲透系數(shù)相關(guān)性較小。
　　(2)通過(guò)有限元法

4、模擬了CPTU在雙層土中的貫入，并結(jié)合江蘇四個(gè)典型場(chǎng)地66個(gè)試驗(yàn)孔位中的157個(gè)土層分界處的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了超前滯后深度與上下土層強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)性。提出了上軟下硬與上硬下軟土層條件下的超前深度計(jì)算公式，為CPTU準(zhǔn)，確識(shí)別土層邊界提供理論依據(jù)。
　　(3)全面回顧了基于CPT/CPTU單樁承載力的計(jì)算方法，結(jié)合崇啟大橋北岸引線試驗(yàn)場(chǎng)地與靖江文化中心管樁場(chǎng)地工程資料，評(píng)價(jià)了各方法對(duì)于開(kāi)口管樁的適用性。對(duì)開(kāi)口管樁的樁端阻力與土塞增長(zhǎng)率