孔壓靜力觸探貫入機理及其樁基工程應用研究.pdf

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

2、然而，CPTU貫入機理如土體參數(shù)敏感性、超前滯后深度等缺乏系統(tǒng)的理論研究使得CPTU在國內發(fā)展較為緩慢。由于土塞效應的存在，基于CPTU樁基承載力計算方法難以準確計算開口管樁的單樁承載力，為樁基礎設計帶來了困難。
　　在此背景下，采用東南大學引進的多功能CPTU測試系統(tǒng)，以高速公路與大型橋梁工程為依托，通過理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗等方法，對CPTU參數(shù)敏感性、超前滯后深度以及開口管樁承載力計算方法進行系統(tǒng)研究。主要研究內容與成

3、果如下:
　　(1)在總結國內外CPTU貫入機理研究基礎之上，通過大變形有限元模擬方法對CPTU的動態(tài)貫入過程進行了參數(shù)敏感性分析，總結土體內摩擦角、剪脹角、彈性模量、初始應力狀態(tài)以及滲透系數(shù)等參數(shù)對CPTU貫入過程的影響。研究結果表明:內摩擦角、剪脹角、彈性模量以及初始豎向應力均能夠不同程度地提高錐尖阻力;CPTU貫入過程中超孔隙水壓力的產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)相關性較小。
　　(2)通過有限元法

4、模擬了CPTU在雙層土中的貫入，并結合江蘇四個典型場地66個試驗孔位中的157個土層分界處的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了超前滯后深度與上下土層強度之間的關聯(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算公式，為CPTU準，確識別土層邊界提供理論依據(jù)。
　　(3)全面回顧了基于CPT/CPTU單樁承載力的計算方法，結合崇啟大橋北岸引線試驗場地與靖江文化中心管樁場地工程資料，評價了各方法對于開口管樁的適用性。對開口管樁的樁端阻力與土塞增長率