地質(zhì)工程應(yīng)用論文ⅳ級自重濕陷性黃土場地長樁豎向承載力試驗研究

1、地質(zhì)工程應(yīng)用論文：Ⅳ級自重濕陷性黃土場地長樁豎向承載力試驗研究級自重濕陷性黃土場地長樁豎向承載力試驗研究摘要利用有限元模擬理論，分析了在大厚度濕陷性黃土場地中，長柱的樁周土在天然狀態(tài)和浸水狀態(tài)下對基樁承載性狀的作用，并對濕陷過程中樁的承載機(jī)理等進(jìn)行研究，為同類地質(zhì)上的工程應(yīng)用提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)。關(guān)鍵詞濕陷性黃土；長樁；豎向承載力；試驗研究黃土作為一種常見的工程地基，在我國主要分布于北緯33～47之間，總面積約為63.5萬km2，最大厚

2、度達(dá)180～200m。黃土在一定壓力作用下，受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生的顯著下沉現(xiàn)象，稱之為濕陷。實測或計算自重濕陷量大于7cm的濕陷性黃土為自重濕陷性黃土。在工程實踐中，Ⅳ級自重濕陷性黃土場地，采用灌注樁基礎(chǔ)，占了很大比重。這種方法穿透了濕陷性黃土層，使基礎(chǔ)傳力于濕陷土層以下的持力土層上，相對來說比較安全可靠，但是缺點是投資大，經(jīng)濟(jì)性差。為了降低工程投資，給某工程設(shè)計和以后的工程應(yīng)用提供準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)，并指導(dǎo)同類工程實踐，根據(jù)地質(zhì)勘

3、察報告，在Ⅳ級自重濕陷性黃土場地中，通過研究樁周土浸水前后樁承載性狀、濕陷過程中的承載機(jī)理等，進(jìn)行了長樁豎向承載力的試驗研究。1主要試驗依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》、《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》等。2試驗場地巖土工程條件2，1場地地形地貌試驗場地位于榆中縣和平鎮(zhèn)科技園內(nèi)，園區(qū)地勢西南高、北東低，高差約37米左右，坡降37‰，場地地形因平田整地而呈臺階狀。地貌特征為上更新統(tǒng)砂礫卵石夾粘土(上覆風(fēng)成黃土狀粉土)構(gòu)成的山前

4、沖積一洪積平原。電動油泵上的壓力傳感器實現(xiàn)全自動加載、補(bǔ)載、卸載，自動維持荷載恒定并自動判穩(wěn)進(jìn)行下級荷載的測試。測試儀采集設(shè)置于試樁、錨樁上的位移傳感器的變形數(shù)據(jù)，自動記錄測試數(shù)據(jù)。3，2試驗樁布置試驗布置試驗樁3根，布置錨樁8根。試驗樁基本參數(shù)見表2。3，3試驗方法及標(biāo)準(zhǔn)單樁豎向抗壓靜載試驗采用慢速維持法，即逐漸加載，每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定后加下一級荷載，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)兩小時內(nèi)，每小時沉降小于0.1mm，直到試樁破壞。然后分級卸載，全部

5、卸載后，隔3～4h測讀變形。4試驗浸水過程4，1浸水孔布置A1、A2、A3試樁樁周各均勻分布5個直徑150mm、深度為34m的注水孔，注水孔用純凈小礫石填充。樁周地面處開挖直徑3.0m浸水坑，坑底鋪設(shè)15cm厚礫石?？觾?nèi)水頭高度不小于30cm。4，2浸水濕陷碟(1)A1試樁浸水：A1試樁先加壓到5000kN時進(jìn)行浸水。浸水后，濕陷場地以試樁為中心呈高差漸變碟型而形成濕陷碟，直徑約6.0m，中心最大濕陷量180cm，濕陷坑邊緣高差63cm

6、。共浸水約380m3。(2)A2試樁浸水：A2試樁采用先浸水后加壓的方式。浸水后，濕陷場地以試樁為中心呈高差漸變碟型而形成濕陷碟，直徑約4.0m，中心最大濕陷量175cm。在濕陷坑西側(cè)距樁中心7m產(chǎn)生一條寬度為12cm的弧形裂縫，長度為16.2m；在濕陷坑西側(cè)距樁中心8m處產(chǎn)生一條寬度為10cm的弧形裂縫，長度為13.5m。共浸水約400m3。(3)A3試樁浸水：A3試樁采用先浸水后加壓的方式。浸水后，根據(jù)沉降觀測顯示樁周有近100cm

7、沉降量，附近地表無明顯塌陷，有不連續(xù)環(huán)形裂縫。共浸水約400m3。5單樁豎向承載力試驗結(jié)果通過對A1、A2、A3試樁進(jìn)行了豎向抗壓靜載試驗，各樁在樁周土浸水狀態(tài)下，單樁豎向極限承載力試驗結(jié)果如表3。按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GBJ25—90)規(guī)定：自重濕陷性黃土場地的單樁承載力除不計濕陷性土層范圍內(nèi)的樁周正摩阻力，尚應(yīng)扣除樁側(cè)的負(fù)摩阻力。在試驗中由于浸水影響，樁周土發(fā)生自重濕陷而產(chǎn)生塌陷，可認(rèn)為樁周局部范圍內(nèi)正摩阻力喪失，負(fù)摩阻力產(chǎn)

8、生且作用于試樁上。計算單樁承載力時，不扣除正摩阻力和負(fù)摩阻力。而未發(fā)生自重濕陷的樁段，由于樁側(cè)產(chǎn)生正摩阻力，這部分樁長范圍內(nèi)，應(yīng)按照規(guī)范單樁承載力除不計濕陷性土層范圍內(nèi)的樁周正摩阻力，尚應(yīng)扣除樁側(cè)的負(fù)摩阻力。試驗完成后，在A1、A2、A3樁樁側(cè)開挖的探井采取了原狀土樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗?？紤]探井開挖中所取原狀土樣與實際結(jié)果的誤差，綜合試驗結(jié)果及浸水濕陷碟結(jié)果分析：A1樁側(cè)35m以上樁周土基本達(dá)到飽和狀態(tài)，自重濕陷性基本消除，自重濕陷已充分