沉箱-墊層-樁復(fù)合深水基礎(chǔ)水平承載性能研究.pdf

1、本文依托國家973計(jì)劃課題“特大跨橋梁全壽命災(zāi)變控制與性能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)研究”（課題編號(hào):2013CB036300）子課題四“復(fù)雜環(huán)境下深水基礎(chǔ)承載行為演化與長期性能設(shè)計(jì)”（課題編號(hào):2013CB036304）以及“十二五”交通運(yùn)輸重大科技專項(xiàng)(2011318494160)《水深大于50m特大型橋梁深水基礎(chǔ)適宜結(jié)構(gòu)型式及其設(shè)計(jì)方法研究》，以沉箱-墊層-樁復(fù)合地基深水基礎(chǔ)為研究對象，以瓊州海峽大橋?yàn)楣こ瘫尘?，采用室?nèi)模型試驗(yàn)、理論分析及案例計(jì)

2、算相結(jié)合的方法研究了該新型基礎(chǔ)型式水平向承載性能。
　　從理論分析、數(shù)值模擬以及試驗(yàn)研究三個(gè)方面總結(jié)了沉箱-墊層-樁復(fù)合基礎(chǔ)的研究現(xiàn)狀，目前該基礎(chǔ)型式在國內(nèi)深水橋梁基礎(chǔ)工程中未曾使用，試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究主要側(cè)重于豎向承載力和沉降計(jì)算，對于大跨度橋梁等承受巨大水平向荷載的結(jié)構(gòu)研究很少，常用的群樁水平承載理論分析計(jì)算方法僅可應(yīng)用于有承臺(tái)群樁，無法推廣應(yīng)用到樁復(fù)合地基，需要提出新的理論或數(shù)值計(jì)算方法。
　　設(shè)計(jì)并開展了沉箱-墊層-

3、樁復(fù)合基礎(chǔ)的室內(nèi)模型試驗(yàn)，采用鋼板焊制沉箱模型模擬沉箱基礎(chǔ)，用中砂、角礫、鋼管分別模擬地基土、碎石墊層、鋼管樁，以壓力盒、應(yīng)變計(jì)、位移計(jì)為測試元件，豎向和水平向千斤頂分別施加豎向和水平向荷載，記錄了基礎(chǔ)水平向承載力、沉箱水平位移、沉箱底部壓力分布以及鋼管樁應(yīng)變，分析了樁數(shù)、墊層厚度、豎向荷載對基礎(chǔ)的水平向承載力和位移影響，研究了豎向和水平荷載共同作用下樁復(fù)合地基中單樁的內(nèi)力、變形及位移，總結(jié)了其破壞形式，提出了針對性的控制措施。

4、　　總結(jié)目前單樁水平承載力的理論計(jì)算方法，推導(dǎo)了基于Cerruti解以及等代荷載法的樁側(cè)被動(dòng)荷載計(jì)算方法，提出了基于p-y曲線法的主被動(dòng)荷載共同作用下樁土響應(yīng)的計(jì)算方法，采用這些數(shù)值計(jì)算方法，對比模型試驗(yàn)樁身內(nèi)力結(jié)果，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的正確性;推導(dǎo)了豎向荷載與水平荷載共同作用條件下豎向及水平向樁土荷載分配以及水平向承載力計(jì)算方法，提出了“分層總和法”的樁復(fù)合地基水平向位移計(jì)算方法，對比模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及采用本文計(jì)算方法得到的水平位移、單