本文關(guān)鍵詞：云南蒙自膨脹土層中基樁樁土作用效應(yīng)研究

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【摘要】：巖土工程中常遇到膨脹土問題。當樁周膨脹土吸濕含水率變大或地下水位抬升時,樁會受到膨脹土膨脹作用引起的上拔力,對輕型構(gòu)筑物造成隆起變形,樁身產(chǎn)生受拉破壞,影響建筑安全性。為減輕膨脹土遇水膨脹對構(gòu)筑物的抬升作用,構(gòu)筑物常為樁基礎(chǔ)形式。由于膨脹土的特性,膨脹土與常規(guī)樁土作用效應(yīng)存在較大差異。因此,展開膨脹土地基中樁土作用效應(yīng)的研究具有一定工程實際意義。本文依托膨脹土中基樁——云南省蒙自市富寧成品油庫工程實例開展研究,主要包括膨脹土細觀結(jié)構(gòu)、膨脹率、膨脹力、熱膨脹等效膨脹作用、膨脹土中樁土作用、膨脹土地基處理措施等方面內(nèi)容,論文具體研究內(nèi)容為：(1)基于富寧成品油庫工程現(xiàn)場取樣,對原狀土樣進行XRF、XRD和SEM等測試,總結(jié)了膨脹土膨脹潛勢判別的主要方法；(2)基于室內(nèi)試驗,研究了蒙自重塑膨脹土在不同干密度、初始含水率對側(cè)限膨脹率的影響,采用膨脹反壓法測得不同干密度、初始含水率的膨脹力,進行直剪試驗得到了土樣的c、φ值；(3)采用熱結(jié)構(gòu)耦合方法,進行膨脹土中樁土作用數(shù)值模擬,并開展了降雨作用下表層膨脹土與基樁間樁土作用效應(yīng)的數(shù)值模擬；(4)將樁長、樁徑作為樁土作用的敏感性因素,進行膨脹土中樁土作用效應(yīng)敏感性分析；(5)基于室內(nèi)不同石灰摻量改性膨脹土試驗,針對該工程提出了膨脹土地基處理措施。論文研究結(jié)果表明：(1)蒙自膨脹土主要含量為蒙脫石(占比為27.9%),依據(jù)干密度、蒙脫石含量及自由膨脹率,判定該膨脹土具有強膨脹潛勢。(2)蒙自膨脹土側(cè)限膨脹率與干密度呈正相關(guān)關(guān)系,與含水率、附加壓力呈負相關(guān)關(guān)系。其中膨脹力隨初始含水率的變化較小,但隨著干密度的增加,膨脹壓力變化顯著,膨脹壓力與干密度間呈正相關(guān)關(guān)系。(3)采用熱結(jié)構(gòu)耦合法模擬膨脹土中樁土耦合作用時,樁中荷載傳遞趨勢較正確�？紤]膨脹作用時,樁身拉應(yīng)力區(qū)域由上至下發(fā)展,側(cè)摩阻力在“中性點”之上為正值,之下為負值；對于樁頂位移控制,改變樁長效果明顯,但樁身拉應(yīng)力會較大。(4)當石灰摻量為6%時,蒙自膨脹土幾乎不具有膨脹性。因此,建議該工程可采用6%～8%石灰摻量對大氣急劇影響層深度范圍內(nèi)的膨脹土進行改性,以消除膨脹土的影響。
【關(guān)鍵詞】：膨脹土 樁土作用效應(yīng) 數(shù)值模擬 熱結(jié)構(gòu)耦合法 改性措施
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU435
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題依據(jù)及意義9-11
• 1.2 膨脹土相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 膨脹土中基礎(chǔ)處理及樁基礎(chǔ)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 膨脹土物理特性及其分類17-27
• 2.1 膨脹土取樣區(qū)工程地質(zhì)概況17-18
• 2.2 蒙自膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)18-21
• 2.3 蒙自膨脹土的宏觀工程特征21-24
• 2.4 膨脹土膨脹潛勢的判別24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 膨脹土膨脹特性實驗研究27-43
• 3.1 原狀土參數(shù)27-28
• 3.2 重塑膨脹土試樣制備28-30
• 3.3 初始含水率、干密度對膨脹率的影響30-37
• 3.4 初始含水率、干密度對膨脹力的影響37-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 膨脹土中樁土作用機理43-57
• 4.1 考慮膨脹作用下的樁土作用43-48
• 4.1.1 將膨脹力考慮為“上舉力”的研究43-44
• 4.1.2 力的疊加原理考慮膨脹力的影響44-48
• 4.1.3 膨脹力比擬為受熱膨脹的研究48
• 4.2 采用熱應(yīng)力等效膨脹土膨脹力的可行性48-51
• 4.2.1 非飽和土滲流場有限元基本方程48-49
• 4.2.2 熱分析模塊導(dǎo)熱微分方程49-51
• 4.3 參數(shù)的對照及選取51-54
• 4.3.1 非飽和土滲流分析的重要參數(shù)51-52
• 4.3.2 膨脹力與膨脹系數(shù)的確定52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-57
• 第五章 膨脹土樁土作用有限元模擬57-71
• 5.1 建模假設(shè)57-58
• 5.2 膨脹土中樁土數(shù)值模擬有限單元的建立58-60
• 5.3 降雨影響下膨脹土層中樁土作用數(shù)值模擬60-68
• 5.4 本章小結(jié)68-71
• 第六章 膨脹土中樁土作用效應(yīng)敏感性分析71-81
• 6.1 大氣急劇影響深度的確定71-72
• 6.2 樁長對樁土作用效應(yīng)的影響72-77
• 6.3 樁徑對樁土作用效應(yīng)的影響77-80
• 6.4 本章小結(jié)80-81
• 第七章 石灰改性膨脹土的實驗研究81-85
• 7.1 不同摻量石灰對膨脹土膨脹特性影響81-83
• 7.2 處理膨脹土地基的措施83-84
• 7.3 本章小結(jié)84-85
• 第八章 結(jié)果與討論85-87
• 8.1 論文研究主要結(jié)論85-86
• 8.2 論文研究存在的不足86
• 8.3 需進一步深入研究的工作86-87
• 參考文獻87-93
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況93-95
• 致謝95

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