大面積吹填場(chǎng)地中的樁基受力特性及其計(jì)算方法.pdf

1、隨著濱海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地資源日趨緊張，吹填造陸工程越來(lái)越多。新吹填場(chǎng)地的地質(zhì)條件具有淺層新吹填土欠固結(jié)、中深部海底沉積層軟弱的特征。因此，吹填場(chǎng)地中進(jìn)行基礎(chǔ)工程建設(shè)，樁基礎(chǔ)受負(fù)摩擦力的影響顯著，且呈現(xiàn)淺層欠固結(jié)土自重固結(jié)和下臥層在堆載下壓縮沉降的綜合作用。對(duì)新吹填場(chǎng)地中的樁基受力特性開(kāi)展研究，揭示綜合效應(yīng)下的樁基負(fù)摩擦力作用機(jī)理，評(píng)估其負(fù)摩擦力發(fā)生發(fā)展過(guò)程，并提出相應(yīng)的計(jì)算分析方法，可以為我國(guó)快速發(fā)展的填海造地區(qū)域的工程建設(shè)提供

2、理論和技術(shù)支撐，不僅有很強(qiáng)的科學(xué)意義還有顯著的實(shí)用價(jià)值。
　　本文結(jié)合實(shí)際工程，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等方法研究了大面積吹填場(chǎng)地中樁基的受力變形特性，并總結(jié)出吹填場(chǎng)地中單樁負(fù)摩擦力受力模式和簡(jiǎn)化計(jì)算方法，取得了如下成果：
　?。?）對(duì)大面積吹填場(chǎng)地中樁基受力特性進(jìn)行長(zhǎng)期原位測(cè)試，分析樁身負(fù)摩擦力的產(chǎn)生和發(fā)展規(guī)律。采用滑動(dòng)測(cè)微計(jì)對(duì)兩根試驗(yàn)樁的樁身應(yīng)變進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，從而得到樁身軸力分布特征和樁側(cè)摩阻力變化情況?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，

3、新吹填場(chǎng)地中的樁基在施工完成后開(kāi)始逐步受到負(fù)摩擦力作用，其樁身軸力和中性點(diǎn)深度隨時(shí)間不斷增大，沉樁完成1年后仍未穩(wěn)定。樁身淺部受到明顯的負(fù)摩擦力作用，其中吹填土層內(nèi)的負(fù)摩擦力隨深度的增加而增大，下臥原狀土層內(nèi)的負(fù)摩擦力隨深度減小。
　?。?）考慮飽和土流固耦合的Biot固結(jié)理論，對(duì)吹填場(chǎng)地中樁基的長(zhǎng)期受力特性進(jìn)行數(shù)值模擬分析。根據(jù)試驗(yàn)樁的靜載荷試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反分析，確定數(shù)值計(jì)算的土層參數(shù)參數(shù)，并結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告和試驗(yàn)樁現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)

4、行驗(yàn)證。應(yīng)用驗(yàn)證后的計(jì)算參數(shù)對(duì)兩根試驗(yàn)樁負(fù)摩擦力的長(zhǎng)期發(fā)展性狀進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。計(jì)算結(jié)果表明，該吹填場(chǎng)地中樁基的軸力和中性點(diǎn)深度在沉樁3年以后可基本達(dá)到穩(wěn)定，穩(wěn)定狀態(tài)下的負(fù)摩擦力分布仍表現(xiàn)為：吹填土層內(nèi)隨深度增大、下臥原狀土層內(nèi)隨深度減小。
　?。?）考慮樁基設(shè)計(jì)和使用的不同工況，應(yīng)用上述數(shù)值方法對(duì)吹填場(chǎng)地中樁基受力性狀進(jìn)行參數(shù)分析。針對(duì)樁頂受力和樁周堆載共同作用下的樁基工作狀態(tài)，分析了堆載條件和樁長(zhǎng)對(duì)樁身負(fù)摩擦力的影響規(guī)律。針對(duì)吹填

5、場(chǎng)地的特點(diǎn)，通過(guò)參數(shù)分析研究了吹填土層厚度和負(fù)摩擦力消除措施對(duì)樁身受力的影響，并比較了吹填土層和地面堆載作用下樁基負(fù)摩擦力的差異，進(jìn)一步驗(yàn)證了吹填場(chǎng)地中負(fù)摩擦力發(fā)展和分布特點(diǎn)。
　　（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值分析結(jié)果，提出了吹填場(chǎng)地中單樁負(fù)摩擦力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。由測(cè)試和數(shù)值分析考慮到現(xiàn)行規(guī)范方法計(jì)算吹填土中樁基中性點(diǎn)和最大負(fù)摩擦力的結(jié)果偏差較大，根據(jù)原位測(cè)試和數(shù)值分析結(jié)果提出了簡(jiǎn)化的樁身負(fù)摩擦力分布模式——吹填土層內(nèi)負(fù)摩擦力隨深度增