黏性土中樁-土界面阻力試驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、靜力壓樁技術(shù)因污染小、振動輕、自動化水平高、可控性強(qiáng)等優(yōu)點得到推廣使用，尤其是在城市中心人口相對密集或周邊建筑對振動有控制要求的區(qū)域中應(yīng)用廣泛。本文通過樁-土界面剪切試驗對界面受力特性進(jìn)行研究，分析界面粗糙度、土樣含水率等因素的影響機(jī)理。結(jié)合室內(nèi)剪切試驗參數(shù)和靜壓樁工程實測沉樁阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)貫入的有限元數(shù)值模擬，對靜壓樁沉樁阻力、承載性能等相關(guān)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，為實際樁基工程的設(shè)計、施工、檢測提供一定的參考依據(jù)。本文主要內(nèi)容如下:

2、　　(1)通過青島理工大學(xué)自制樁-土界面剪切儀對取自工地現(xiàn)場的粉質(zhì)黏土與預(yù)制混凝土板進(jìn)行界面剪切試驗，系統(tǒng)分析混凝土粗糙度、土樣含水率、剪切速率等因素在不同法向應(yīng)力條件下對樁-土界面阻力的影響，繪制界面阻力-剪切位移曲線，并對不同法向應(yīng)力下的界面阻力進(jìn)行線性擬合。
　　(2)將普通界面剪切試驗與硅壓阻式傳感器進(jìn)行創(chuàng)新性結(jié)合，對樁-土界面中的土壓力和孔隙水壓力進(jìn)行實時監(jiān)測，研究孔隙水壓力和法向應(yīng)力的變化規(guī)律及其對樁-土界面受力的影響

3、。提出孔隙水壓力傳感器擴(kuò)大頭式安裝方法和數(shù)據(jù)導(dǎo)線無損封存方式，為后續(xù)現(xiàn)場試驗硅壓阻式傳感器的安裝提供技術(shù)支持。
　　(3)考慮黏性土中沉樁引起的超孔隙水壓力效應(yīng)，提出“界面阻力”概念。界面阻力由黏性土與混凝土板之間黏著力和摩擦力兩部分構(gòu)成，其中黏著力為黏性土與混凝土板的黏聚作用，摩擦力為界面法向土壓力減孔隙水壓力所得有效應(yīng)力與界面摩擦系數(shù)的乘積。
　　(4)綜合國內(nèi)外學(xué)者研究成果，對靜壓樁沉樁機(jī)理進(jìn)行總結(jié)，分析在不同地質(zhì)條件

4、下的沉樁特性。深入聊城地區(qū)2處靜壓樁現(xiàn)場對其沉樁阻力進(jìn)行現(xiàn)場實測，繪制沉樁阻力與貫入深度關(guān)系曲線，總結(jié)聊城地區(qū)沉樁阻力變化規(guī)律，為實際工程提供技術(shù)指導(dǎo)。
　　(5)通過ABAQUS軟件對聊城地區(qū)靜壓樁工程二進(jìn)行連續(xù)貫入模擬研究。分析步中控制樁的位移邊界條件使位移貫入法得以實現(xiàn)，選用摩爾-庫倫模型，運用非對稱求解器進(jìn)行運算，最終獲得較好收斂結(jié)果。對不同深度對應(yīng)的徑向和法向應(yīng)力進(jìn)行分析并采用截面定義的方法對模擬計算軸力與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對