富友企富寶產(chǎn)品介紹

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1、黃土地區(qū)橋梁樁基設(shè)計與施工 相關(guān)技術(shù)問題報告人:馮忠居教授長安大學(xué)巖土與隧道工程研究所2009年6月匯報內(nèi)容黃土的工程特性及對樁荷載傳遞規(guī)律的影響1黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性2黃土濕陷等級對橋梁樁基承載特性的影響3黃土地區(qū)橋梁樁基承載力確定方法4黃土地區(qū)橋梁樁基工程設(shè)計技術(shù)5一、黃土的工程特性及對樁荷載傳遞規(guī)律的影響黃土是第四紀堆積的、以粉土顆粒為主、富含碳酸鹽、具有大孔性、黃色的松軟沉積物。黃土分為濕陷性黃土和非濕陷性黃土兩類,其中濕陷性黃土的危害最大。黃土在一定的壓力作用下受水浸濕,土結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的性質(zhì),叫做黃

2、土的濕陷性。1、概述黃土地區(qū)樁基礎(chǔ)在浸水后,不但正摩阻力完全消失,還會由于濕陷的過大沉降產(chǎn)生負摩阻力,該負摩阻力由樁端土承擔(dān),從而使樁的設(shè)計長度增大,施工難度加大,經(jīng)濟效益明顯降低。從樁基設(shè)計的角度來看,濕陷性黃土具有的工程特點:(1)大孔隙。其孔隙比一般在1.0左右或更大。(2)含水率變化對承載力的影響十分明顯。濕陷性黃土在天然含水量狀態(tài)下,一般處于堅硬、硬塑和可塑狀態(tài),其承載力標準值一般都可大于100kPa,甚至可超過200kPa。但浸水后,則黃土地基的承載力大大降低,承載力標準值小于100kPa,甚至小于50kPa。(3)水對黃土結(jié)構(gòu)

3、的影響很大。由于黃土結(jié)構(gòu)對水作用的特殊敏感性,干型黃土、濕型黃土與飽和黃土的動力性質(zhì)具有明顯的差別。2、黃土的工程特性黃土的工程特性及對樁荷載傳遞規(guī)律的影響黃土的工程特性及對樁荷載傳遞規(guī)律的影響(4)振陷與濕陷。黃土的振陷與濕陷分別是以振和濕作為誘發(fā)因素使黃土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生的附加的沉陷。(5)負摩阻力。自重濕陷性黃土地基浸水后,不但正摩擦力完全消失,還會由于濕陷的過大沉降產(chǎn)生負摩擦力,該負摩擦力將要由樁尖土承擔(dān)。2、黃土的工程特性黃土地區(qū)的橋梁樁基,由于受到黃土濕陷性影響,其沉降變形大于樁身的沉降變形時,樁側(cè)將出現(xiàn)向下作用的負摩阻力。樁的

4、負摩阻力的發(fā)生將使樁側(cè)土的部分重力傳遞給樁,因此,負摩阻力不但不能成為樁承載力的一部分,反而變成施加在樁上的外荷載,對入土深度相同的樁來說,若有負摩阻力發(fā)生,則樁的外荷載增大,樁的承載力相對降低,樁基沉降加大。3、濕陷性黃土對樁荷載傳遞規(guī)律的影響圖1-1負摩阻力示意圖黃土的工程特性及對樁荷載傳遞規(guī)律的影響在地面以下某一位置,土對樁無相對位移,該位置稱為中性點,中性點處既無正摩阻力,又無負摩阻力,如圖1-2所示。(2)中性點的確定圖1-2中性點位置中性點黃土的工程特性及對樁荷載傳遞規(guī)律的影響二、黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性1、樁的承載力

5、性狀(1)浸水前樁的承載力浸水前樁的極限承載力大于9600KN,這一結(jié)果明顯大于芝川橋樁的極限承載力設(shè)計值8000KN。1、樁的承載力性狀(2)浸水后樁的承載力當荷載達8000KN時曲線出現(xiàn)明顯的反彎點,由此可以初步判斷浸水后1#樁的極限承載力為8000KN。黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性(3)浸水前、后樁承載力的變化樁浸水前、后的極限承載力差異明顯,前者遠大于后者;而在相同荷載下,樁在浸水前的沉降量遠小于后者,這說明樁周浸水引起樁側(cè)濕陷性黃土發(fā)生濕陷,其抗剪強度降低,對樁承載力有明顯影響。黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性1、樁的承載

6、力性狀2、樁身軸力及樁端阻力發(fā)揮性狀(1)浸水前樁的軸力及端阻力發(fā)揮性狀在各級荷載作用下,隨著樁入土深度的增加,樁身軸力逐漸減小,說明樁在傳遞豎向荷載過程中,大部分荷載轉(zhuǎn)嫁給了樁側(cè)土體,樁端承受的荷載很小,試樁顯示出摩擦樁的力學(xué)特性。黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性(2)浸水后樁身軸力及樁端阻力發(fā)揮性狀樁周黃土在浸水后其軸力的分布性狀總體趨勢是從地面向下逐漸減小,但沿樁長向下某些斷面區(qū)間的軸力相對提高,出現(xiàn)這一情況的原因是在相應(yīng)斷面區(qū)間產(chǎn)生了負摩阻力的緣故。黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性2、樁身軸力及樁端阻力發(fā)揮性狀(3)浸水前、后樁

7、軸力與端阻力的對比分析樁周浸水前、后軸力的分布規(guī)律有較大的差異,在各級荷載作用下,前者是隨著樁入土深度的增加軸力減小,而后者則是隨著樁入土深度的增加,軸力不減反增,這是由于樁周土體浸水后發(fā)生濕陷產(chǎn)生負摩阻力所致。浸水前后樁的軸力分布規(guī)律對比如圖2-1所示。黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性2、樁身軸力及樁端阻力發(fā)揮性狀黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性圖2-1浸水前后樁的軸力分布規(guī)律對比3、樁的側(cè)阻力發(fā)揮性狀(1)浸水前樁的側(cè)阻力發(fā)揮性狀浸水前樁的側(cè)阻力均為正摩阻力。加載較小時,側(cè)阻力發(fā)揮較小,隨著加載等級的增大,樁側(cè)阻力逐漸增大,當加載達

8、最大時,大部分土層的側(cè)阻力達極限值。黃土地區(qū)橋梁樁基浸水前后的受力特性(2)浸水后樁的側(cè)阻力發(fā)揮性狀浸水后樁的側(cè)阻力部分出現(xiàn)負摩阻力,隨著荷載的增大,樁的沉降變形量也增大,相應(yīng)的

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