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连续浸水对黄土区桥梁桩基础承载力的影响研究
| 论文题名： | 连续浸水对黄土区桥梁桩基础承载力的影响研究 |
| 关键词： | 湿陷性黄土;现场浸水载荷试验;负摩阻力;等效中性点;桥梁桩基;承载能力 |
| 摘要： | 西北部地区由于其丰富的能源储备而逐渐成为我国重要的战略主战场，但西北地区存在着大面积的湿陷性黄土，导致建筑基础的承载能力降低或沉降量过大而发生破坏。但以往有关对于桩基负摩阻力的研究已经不能满足日益发展的工程建设需要，尤其对负摩阻力的分布规律以及中性点的变化仍然需要继续探索，在探究承载力降低的主要原因和指导工程设计等方面具有重要的实际应用价值。 现场原位浸水载荷试验仍然是研究负摩阻力及中性点的最可靠方式，试验为大面积浸水静载荷现场原位试验，保证桩周土体浸水充分情况下来探讨桩基浸水状态下的单桩竖向承载能力变化，以及浸水过程中桩侧负摩阻力的分布和中性点位置的变化，其试验结果表明: (1)天然状态和浸水状态下的桩基极限承载能力明显不同，浸水后由于负摩阻力的加载作用使得浸水后桩基的承载能力为天然状态承载能力的60％，其浸水的桩基沉降远远大于天然状态下桩基的沉降量。 (2)在现场试验过程中，发现摩阻力是沿着桩深正负交替出现的，原因可归结为桩侧不同深度的土层由于含水率，密实度等物理性质以及所受桩基对土的附加作用力以及渗水压力不同导致土层的湿陷特性及浸水膨胀特性存在差异，造成桩土相对位移不均，当某层土的沉降大于桩的沉降就会产生负摩阻力，反之就会产生正摩阻力。 (3)中性点以上的负摩阻力视为荷载，而桩基的有效承载长度为中性点以下部分。在正负摩阻力交错分布的条件下，可将负摩阻力分布长度之和作为连续分布等效长度，也就是等效中性点深度。 (4)试桩在预压后浸水至破坏过程中，桩侧负摩阻力始终存在，且其峰值随着荷载递增而增大。负摩阻力主要分布在桩上部7.5米范围，等效中性点深度在4.66米至5.23米处，其与桩长之比为0.23～0.28，变化范围不大。卸载过程中，也存在负摩阻力，且中性点主要在5.74至9米处，其与桩长之比为0.28～0.45。设计时，考虑桩基的实际受力特点，可以参考加载过程的等效中性点，达到安全、经济、合理。 (5)经计算，S2桩的负摩阻力的加载总值达到约1700kN其与极限荷载2580kN之和为4280kN，与S1桩的极限承载力基本相同，说明工况二所产生的负摩阻力的加载作用是极限荷载降低的主要原因。 |
| 作者： | 徐正伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 吴亚平;熊治文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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