上海軟土中樁基變形特性研究.pdf

1、在上海軟粘土地基中，樁基礎(chǔ)被廣泛的應(yīng)用于工程建設(shè)以滿足地基承載力和建筑物沉降控制的要求。在深厚軟粘土的樁基設(shè)計(jì)中，控制沉降十分重要，因此有必要對(duì)樁基的沉降特性和變形機(jī)理開(kāi)展研究。本文利用800多根試樁資料和200多幢建筑物的沉降觀測(cè)結(jié)果，綜合解析方法和數(shù)值方法，研究了上海軟粘土地基中的樁基變形特性。分析了軟粘土地基中單樁的荷載傳遞特性和變形機(jī)理，討論了上海市區(qū)典型軟粘土地基上多層建筑淺基礎(chǔ)和高層建筑樁基礎(chǔ)的長(zhǎng)期沉降特性，探討了上海瀉湖沼

2、澤平原地區(qū)的土層工程性質(zhì)和樁基工作機(jī)理。主要結(jié)果有：1、采用荷載傳遞法研究軟土地區(qū)的單樁荷載傳遞規(guī)律。利用考慮軟化的三階段荷載傳遞函數(shù)(雙曲線軟化模型)模擬樁側(cè)土體應(yīng)變軟化與樁身泥皮效應(yīng)，通過(guò)靜力平衡條件建立微分控制方程。將非線性微分方程轉(zhuǎn)變?yōu)榈葍r(jià)的積分方程進(jìn)行求解，得到考慮樁側(cè)軟化的荷載傳遞法半解析解。針對(duì)樁端沉渣和樁端后注漿等情況，提出三折線模型來(lái)模擬樁端荷載傳遞規(guī)律，由此分析樁端條件對(duì)灌注樁荷載傳遞特性的影響。 2、根據(jù)3

3、00多根有樁頂和樁端沉降的單樁荷載試驗(yàn)結(jié)果，研究了軟土地區(qū)的單樁變形特性。將單樁分成預(yù)制混凝土方樁、空心混凝土樁、鋼管樁和灌注樁四大類，利用彈性理論解對(duì)實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析，得到基于樁長(zhǎng)徑比的樁身壓縮量簡(jiǎn)化計(jì)算方法。結(jié)果表明，預(yù)制樁的樁身壓縮量最大，空心混凝土和鋼管樁其次，灌注樁最小，說(shuō)明擠土效應(yīng)對(duì)單樁的壓縮變形有較大影響。用分層總和法分析樁端沉降，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了預(yù)估工作荷載下單樁沉降的計(jì)算方法。300根試樁的分析結(jié)果表明，本文所提方法能

4、較好的預(yù)估單樁在工作荷載下的沉降。 3、通過(guò)對(duì)50幢多層建筑沉降觀測(cè)資料的分析，研究上海軟土地基上淺基礎(chǔ)的長(zhǎng)期沉降特性。根據(jù)土層分布和力學(xué)特性情況將上海的天然地基分成4種類型，討論了不同工程場(chǎng)地上淺基礎(chǔ)的總沉降、竣工沉降和沉降發(fā)展時(shí)間。利用考慮固結(jié)流變的層狀地基與上部結(jié)構(gòu)共同作用的方法分析了地基土層對(duì)建筑物沉降的影響。結(jié)合實(shí)測(cè)結(jié)果分析表明，影響長(zhǎng)期沉降的主要因素為壓縮層內(nèi)軟粘土厚度比。壓縮層內(nèi)軟粘土厚度比越大，總沉降和沉降發(fā)展時(shí)

5、間越大，而竣工沉降比較小。4、在對(duì)不同樁型單樁變形特性和淺基礎(chǔ)長(zhǎng)期沉降分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)110多幢高層建筑的實(shí)測(cè)結(jié)果研究了上海地區(qū)高層建筑樁基礎(chǔ)的長(zhǎng)期沉降特性及其機(jī)理。對(duì)不同地基土層條件下樁基沉降發(fā)展的分析表明，持力層和壓縮層土性對(duì)長(zhǎng)期沉降影響較大，持力層的土層力學(xué)性質(zhì)影響樁基總沉降和發(fā)展時(shí)間，壓縮層土性主要影響沉降發(fā)展過(guò)程，壓縮層內(nèi)砂性土厚度越大，竣工沉降比越高，沉降發(fā)展時(shí)間越短。合理選擇持力層并根據(jù)壓縮層內(nèi)砂土厚度比例確定樁尖進(jìn)入持

6、力層的深度，可以有效地控制樁基沉降量并減小沉降發(fā)展時(shí)間和工后沉降。通過(guò)對(duì)灌注樁與預(yù)制樁沉降發(fā)展過(guò)程的比較，分析了施工方法對(duì)不同地質(zhì)條件下樁基長(zhǎng)期沉降的影響，并結(jié)合數(shù)值方法研究了擠土效應(yīng)和施工擾動(dòng)對(duì)樁基沉降的影響機(jī)理。利用實(shí)測(cè)結(jié)果和數(shù)值分析，探討了預(yù)測(cè)上海軟土地基中樁基長(zhǎng)期沉降的方法，給出了竣工沉降比和沉降發(fā)展時(shí)間的計(jì)算公式。 5、探討了上海西部瀉湖沼澤平原地區(qū)的土層工程性質(zhì)和樁基工作機(jī)理。利用工程勘察原位測(cè)試結(jié)果分析了瀉湖沼澤平