基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的濕陷性黃土地區(qū)橋臺(tái)樁基承載力評(píng)估技術(shù)研究.pdf

1、在橋梁樁基設(shè)計(jì)中，通常根據(jù)結(jié)構(gòu)物的重要程度考慮部分或者全部濕陷性黃土層發(fā)生濕陷時(shí)樁的負(fù)摩阻力大小，而實(shí)際工程中濕陷性黃土地區(qū)橋梁樁基負(fù)摩阻力多是由黃土的增濕變形引起，這樣就會(huì)使樁基設(shè)計(jì)中對(duì)負(fù)摩阻力的計(jì)算偏大，造成樁基中的安全儲(chǔ)備過(guò)高而產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。本文針對(duì)濕陷性黃土地區(qū)橋臺(tái)樁基承載力受黃土增濕變形影響問(wèn)題，分析了黃土增濕變形情況下對(duì)樁基承載力的影響的因素，建立了濕陷性黃土地區(qū)樁側(cè)土增濕變形下樁基承載力的評(píng)估方法。
　　本研究主

2、要內(nèi)容包括：⑴探究濕陷性黃土增濕變形特性。分析了黃土發(fā)生增濕變形的原因，包括黃土自身的大孔隙、結(jié)構(gòu)性、水敏性特征，總結(jié)了目前黃土增濕變形量的計(jì)算方法，對(duì)寧夏南部山區(qū)黃土進(jìn)行了不同含水量土體的側(cè)限壓縮試驗(yàn)，得出了應(yīng)用模量折減法計(jì)算固西黃土增濕變形量的相關(guān)參數(shù)。⑵分析了樁基負(fù)摩阻力的形成、分布特點(diǎn)及對(duì)樁基的影響。為了分析由濕陷性黃土增濕變形引起的樁身負(fù)摩阻力及對(duì)樁基承載力的影響，應(yīng)用FLAC3D建模軟件，采用模量折減法模擬土的增濕變形，分別

3、對(duì)樁頂荷載、增濕變形強(qiáng)度、增濕變形深度等因素進(jìn)行了分析。黃土增濕強(qiáng)度及增濕深度對(duì)樁基的影響較大，樁頂荷載在樁側(cè)土增濕變形情況下對(duì)樁基沉降及承載力的改變相關(guān)性不大。⑶針對(duì)黃土增濕變形引起的負(fù)摩阻力計(jì)算問(wèn)題，提出了基于荷載等效法的樁基承載力評(píng)估方法，應(yīng)用FLAC3D軟件模擬驗(yàn)證了該方法的可行性。利用單樁的荷載沉降曲線，將由樁側(cè)土增濕變形引起的樁頂位移等效于由樁頂荷載增加引起的樁頂位移，將負(fù)摩阻力計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為正摩阻力計(jì)算。利用單樁荷載沉降曲

4、線，反算單樁荷載傳遞模型參數(shù)，應(yīng)用荷載傳遞微分方程求解在不同樁頂荷載下樁身軸力及位移曲線。對(duì)于沿深度不同的增濕含水量變化情況，利用割線模量法計(jì)算由土體增濕引起的樁側(cè)土隨深度的變形量，結(jié)合樁頂荷載作用下樁身位移曲線，得出中性點(diǎn)的位置，由此形成了在樁側(cè)濕陷性黃土增濕變形情況下樁基極限承載力的評(píng)估方法，并根據(jù)樁身負(fù)摩阻力及中性點(diǎn)的位置對(duì)樁身強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。⑷依托寧夏固西高速公路，設(shè)計(jì)并部署了包括跨線橋樁基的濕陷性黃土路基監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用FLAC3