大厚度濕陷性黃土場地大直徑超長群樁承載特性研究.pdf

1、隨著高層和超高層建筑增多，大直徑長樁、超長樁的應(yīng)用急劇增多。盡管大直徑超長樁被大量使用，但建筑樁基技術(shù)規(guī)范關(guān)于超長樁設(shè)計理論按常規(guī)樁的計算理論，很難做到經(jīng)濟合理，存在理論與實際間的矛盾。濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范中關(guān)于負摩阻力的經(jīng)驗數(shù)值，是通過三個現(xiàn)場試驗獲得，對于數(shù)值的合理性，許多學(xué)者提出了質(zhì)疑，理論研究遠遠落后于工程實踐。由于經(jīng)濟和技術(shù)上的困難，濕陷性黃土場地群樁靜載荷試驗沒有進行，室內(nèi)試驗也都較為少見。因此研究濕陷性黃土場地上超長樁的

2、承載特性，優(yōu)化樁基礎(chǔ)設(shè)計，是樁基理論自身發(fā)展和工程界的迫切要求。
　　通過群樁模型試驗，對豎向荷載作用下的超長群樁基礎(chǔ)的承載力性狀進行了深入研究，給出了基樁樁身軸力、側(cè)阻力和負摩阻力隨群樁沉降發(fā)展的相關(guān)結(jié)果，深入分析了長群樁基礎(chǔ)的沉降規(guī)律和荷載傳遞特性。并在此基礎(chǔ)上探討了在豎向荷載作用下，通過細觀、微觀角度分析了基樁對樁周、樁端土體的影響范圍及趨勢。該成果可為長群樁基礎(chǔ)沉降性狀的進一步研究提供依據(jù)。
　　本文開展室內(nèi)大直徑超

3、長群樁模型試驗工作，主要研究內(nèi)容及研究成果如下:
　　(1)天然黃土具有很強的結(jié)構(gòu)性，在采樣、運輸、制樣過程中，都會對試樣不可避免的產(chǎn)生擾動。本文基于模型試驗相似理論和Monte Carlo原理，選用石英粉、砂、膨潤土、石膏和工業(yè)鹽，采用空中試驗自由下落法制備人工濕陷性黃土。對不同含水量和壓實度的土樣進行土工試驗、能譜儀元素分析和電鏡掃描測試。試驗結(jié)果表明:該人工黃土的元素組成與天然濕陷性黃土的一致性;人工制備黃土的濕陷性隨著初始

4、含水量的增加呈先增大后減小的趨勢，隨著壓實度的增大線性減小，濕陷規(guī)律與天然濕陷性黃土相似;該人工黃土具有易受應(yīng)力狀態(tài)和浸水影響的結(jié)構(gòu)性。隨著壓實度和含水量的增大，顆粒的各向異性、面積比和等效直徑增大，而扁圓度和充填比減小。土的濕陷系數(shù)與各向異性、扁圓度、面積比等微結(jié)構(gòu)參數(shù)存在著良好的相關(guān)關(guān)系。從微觀角度合理地解釋了該人工黃土相似材料的濕陷性機理，與天然黃土濕陷規(guī)律有較高的契合度，可較好地運用于室內(nèi)模型試驗中。
　　(2)在巖土工程

5、實驗室進行了常規(guī)和模擬降水下滲兩種條件下大直徑超長群樁的室內(nèi)模型試驗，并分層取樣進行土工試驗、微觀結(jié)構(gòu)掃描以及X射線能譜儀元素測試，測得了土的各項物理力學(xué)參數(shù)、微結(jié)構(gòu)圖片以及元素組成，并從宏觀力學(xué)以及微觀角度分析了豎向荷載以及降雨入滲對不同深度處模型土的影響。
　　(3)通過模型試驗，研究了黃土地區(qū)大直徑超長群樁的沉降規(guī)律，分析了降雨下滲引起持力層和樁周土層含水量增加對基礎(chǔ)沉降特性的影響，對大直徑超長樁基的荷載傳遞特性進行了研究，