發(fā)布時間：2020-08-18 08:55

【摘要】：在我國西北部地區(qū)分布著大片的深厚黃土層,由于黃土遇水濕陷的特點使得在該類地區(qū)修建高速公路、鐵路等工程時對變形控制要求很高,因此選擇合適的工程處理方式至關重要。管樁具有承載力高、施工方便等特點,因而成為工程中常用的基礎形式。由于深厚黃土層濕陷后使樁與樁周土產生相對位移,樁身出現(xiàn)負摩阻力,進而增大樁身荷載,減小樁身承載能力,對工程正常使用起直接影響,因此對深厚濕陷性黃土地區(qū)管樁基礎的負摩阻力研究變得十分有價值。本文以深厚黃土地區(qū)高速公路路基拓寬利用管樁穿透深厚黃土層支撐在持力層來消解黃土地層濕陷對拓寬路基穩(wěn)定性的影響為工程背景,在總結國內外樁基負摩阻力研究的基礎上,利用長安大學60gt離心機開展了深厚黃土地基濕陷過程的離心模型試驗,再借助Abaqus有限元軟件對試驗工況進行數值仿真,與試驗結果進行對比,分析了柔性荷載下管樁負摩阻力的變化規(guī)律及影響因素。本文主要研究內容及結論如下:(1)通過改造后的TLJ-3型土工離心機設計了深厚黃土地區(qū)管樁基礎處理拓寬路基的模型試驗,根據工程目的選擇“疏樁基礎”布樁的形式(樁間距分別設置為5倍樁徑、6倍樁徑、7倍樁徑),并利用升級后的離心機浸水設備實現(xiàn)黃土地基的濕陷,通過光纖光柵傳感器和激光位移計監(jiān)測得出路基荷載下深厚黃土路基濕陷后的管樁側摩阻力、軸力的變化規(guī)律以及黃土濕陷對路基沉降的影響;(2)離心試驗采用疏樁基礎布樁時,對比不同間距布樁的處置效果,試驗結果表明樁間距按5倍樁徑布樁與6倍樁徑布樁時負摩阻力及沉降量相差較小,而7倍樁徑布樁時負摩阻力及路基沉降量有較大變化,處置效果變差,通過對比試驗結果及考慮實際工程因素分析采用6倍樁徑樁間距布樁綜合效果最好。(3)利用Abaqus有限元軟件建立模型對離心試驗工況進行數值仿真,對比離心試驗結果證明了同一工況下樁身側摩阻力變化規(guī)律一致。考慮到室內離心試驗對可模擬的工況的限制,采用有限軟軟件進一步分析了路堤荷載,樁身剛度,持力層彈性模量及黃土濕陷厚度對樁側摩阻力的影響。(4)通過離心模型試驗與數值分析,在此基礎上進一步分析總結負摩阻力影響因素及中性點位置的確定方法,并提出了針對深厚濕陷性黃土地區(qū)減小樁身負摩阻力的具體措施。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U416.1
【圖文】：

負摩阻力產生示意圖

離心機示意圖

TJL-3型離心機機室

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 黃雪峰;楊校輝;殷鶴;劉自龍;周俊鵬;;濕陷性黃土場地濕陷下限深度與樁基中性點位置關系研究[J];巖土力學;2015年S2期

2 朱彥鵬;楊自剛;陳長流;;黃土場土體沉降速率對樁負摩阻力的影響[J];蘭州理工大學學報;2014年02期

3 陳昌祿;邵生俊;張U

本文編號：2796010