發(fā)布時間：2020-04-03 09:56

【摘要】：隨著城市規(guī)模的不斷擴大以及各項基礎設施的建設,嵌巖樁憑借施工簡單、沉降小、承載力高、群樁效應弱、抗震性能好等優(yōu)點在對沉降要求比較嚴格、上部荷載比較大的工程中廣泛應用。但是對嵌巖樁承載力的研究還存在著諸多不足,90年代前人們把嵌巖樁與端承樁混為一談,認為端承樁就是嵌巖樁,將嵌巖樁當成端承樁進行設計,然而進入90年代,人們在工程中不斷分析總結,發(fā)現(xiàn)嵌巖樁的樁側摩阻力不容忽視,當荷載較小時,側摩阻力主要起平衡外荷載的作用;當荷載較大時,側摩阻力與端阻力共同發(fā)揮作用。本文以印尼某工程為依托,通過單樁豎向抗壓靜載試驗、水平靜載試驗及高應變等手段對嵌巖灌注樁的承載性能與變形特性進行現(xiàn)場試驗研究,將6根試樁按直徑將試樁分為800 mm和600 mm兩組,每組3根試樁,6根試樁樁長各不相同。本文的主要工作及研究成果如下:1、通過高低應變和豎向抗壓靜載試驗對嵌巖灌注樁的豎向承載力特性進行詳細研究,量測并分析了試驗過程中的樁身完整性、Q-s曲線、樁身軸力、樁端阻力、以及樁側摩阻力等分布規(guī)律,同時通過高應變試驗檢測了試樁的極限承載力。(1)各試樁的Q-s曲線均為緩變型,隨著荷載的增加沉降逐漸增大,沉降量均小于40 mm,回彈率較大,殘余沉降較小,最大加載值為設計極限承載力;s-lgt曲線近似呈直線,沒有明顯的彎折,表明試樁的承載力還有較大潛力;試樁S-01~S-03的極限承載力大于7200 kN,試樁S-04~S-06的極限承載力大于4800 kN。(2)同一級荷載作用下,樁身軸力隨埋深的增加逐漸減小,且減小的速率逐漸增大;同一深度處,隨樁頂荷載的增大樁身軸力逐漸增加,在基巖處荷載減小速率最大,說明側摩阻力發(fā)揮充分。(3)樁側摩阻力的發(fā)揮具有異步性,隨著荷載的增大,樁側摩阻力逐漸發(fā)揮,6根試樁的最大側摩阻力介于136.2~166.4 kPa之間。各土層樁側摩阻力隨著樁頂荷載增大逐漸增大,且變化較平緩,最后趨于穩(wěn)定。(4)樁端阻力隨樁頂荷載增加逐漸增大,當荷載較小時,樁端阻力趨于0,側摩阻力發(fā)揮主要作用;當S-01~S-03加載到3600 kN以及試樁S-04~S-06加載到2400kN時,其樁端阻力與樁頂荷載基本呈線性關系;當施加到最大荷載時,樁端阻力達到最大值,試樁S-01~S-03的最大端阻力占比超過50%,表現(xiàn)出較好的摩擦端承樁的特性;試樁S-04~S-06最大端阻力占比不足35%,表現(xiàn)出端承摩擦樁的性狀。2、通過單樁水平靜載試驗對嵌巖灌注樁的水平承載特性進行研究,試驗選用單向多循環(huán)加載法,得出嵌巖樁的水平極限承載力,進而確定水平承載力極限值和地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值,包括水平力-時間-位移曲線分析、水平力-位移梯度曲線分析、水平力-m值曲線分析以及水平位移-m值曲線分析。(1)通過水平力-時間-位移曲線和水平力-位移梯度曲線得出直徑為800 mm的試樁的水平極限承載力為210 kN、270 kN,直徑為600 mm的樁的水平極限承載力為140 kN、180 kN。(2)水平力-m值曲線、水平位移-m值曲線線性關系不明顯,隨著水平力和位移的增大,m值逐漸減小;當水平力小于臨界荷載時,隨水平力增大,m值減小較快;當加載到臨界荷載時,S-01~S-06樁的m值介于4.22~15.63 MN/m~4之間;當大于臨界荷載時,m值隨水平力的增大基本保持不變。綜上所述,嵌巖樁的豎向承載力明顯大于水平承載力,豎向承載力是水平承載力的26.7~34.3倍,這也反映出樁基具有較強的抗壓性能而抗彎和抗剪強度較弱的特性。建議在工程中充分發(fā)揮嵌巖灌注樁的豎向承載潛力,對于嵌巖樁優(yōu)化設計、節(jié)約成本具有較強的現(xiàn)實意義。
【圖文】：

青 島 理 工 大 學 工 程 碩 士 學 位 論 文本工程地貌屬海灘和谷地區(qū)域，上部覆蓋層以海積地層為主，下部以殘積地層為主，丘陵區(qū)域覆蓋層以殘積為主，下伏基巖為花崗巖。場地內總地層勘探結果自上而下描述為：①層：表土層，分為以下三個亞層：①1人工填土層：灰色、灰黃色，成分為粘性土、粉土，含植物根系，結構疏松，均勻性差。層厚 0.4~1.5 m，層面高程 3.60~47.84 m。見圖 2.2。①2層砂層：以粗砂為主，局部為中砂，灰黃色、灰色，飽和，以稍密為主，，局部為松散或中密狀，混有貝殼碎片，局部鄰近丘包地段該層中混有花崗巖碎石、塊石等，主要分布于海灘區(qū)域地表。層厚 2.1~4.5 m，層面高程 1.01~3.29 m。見圖 2.3。

青 島 理 工 大 學 工 程 碩 士 學 位 論 文本工程地貌屬海灘和谷地區(qū)域，上部覆蓋層以海積地層為主，下部以殘積地層為主，丘陵區(qū)域覆蓋層以殘積為主，下伏基巖為花崗巖。場地內總地層勘探結果自上而下描述為：①層：表土層，分為以下三個亞層：①1人工填土層：灰色、灰黃色，成分為粘性土、粉土，含植物根系，結構疏松，均勻性差。層厚 0.4~1.5 m，層面高程 3.60~47.84 m。見圖 2.2。①2層砂層：以粗砂為主，局部為中砂，灰黃色、灰色，飽和，以稍密為主，局部為松散或中密狀，混有貝殼碎片，局部鄰近丘包地段該層中混有花崗巖碎石、塊石等，主要分布于海灘區(qū)域地表。層厚 2.1~4.5 m，層面高程 1.01~3.29 m。見圖 2.3。
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU473.1

【參考文獻】

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1 楊眉;;基樁水平承載力判定淺析與工程實踐[J];廣東土木與建筑;2015年12期

2 閆楠;白曉宇;水偉厚;張明義;廖天輝;;大直徑超長沖孔灌注樁豎向抗壓承載特性原位測試研究[J];中南大學學報(自然科學版);2015年07期

3 王衛(wèi)東;吳江斌;聶書博;;武漢綠地中心大廈大直徑嵌巖樁現(xiàn)場試驗研究[J];巖土工程學報;2015年11期

4 王凱;楊眉;李超華;溫世聰;;單樁水平承載力探索試驗與分析[J];廣東土木與建筑;2015年03期

5 李光耀;趙克烈;魯祖德;;不同圍巖強度下大直徑嵌巖鉆孔灌注樁承載力尺寸效應的數(shù)值模擬[J];巖土力學;2012年S2期

6 雷勇;趙明華;馬繽輝;;按樁頂沉降控制的嵌巖樁嵌巖深度計算方法[J];公路交通科技;2011年05期

7 崔科宇;章敏;王星華;;嵌巖樁樁端極限承載力研究[J];中國鐵道科學;2010年02期

8 趙明華;雷勇;劉曉明;;基于樁 巖結構面特性的嵌巖樁荷載傳遞分析[J];巖石力學與工程學報;2009年01期

9 吳祖根;;地基土水平抗力比例系數(shù)的試驗確定[J];市政技術;2008年01期

10 何思明;盧國勝;;嵌巖樁荷載傳遞特性研究[J];巖土力學;2007年12期

本文編號：2613222