樁-土摩阻力模型試驗探究論述

《樁-土摩阻力模型試驗探究論述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、樁-土摩阻力模型試驗探究論述　　摘要：文章回顧并總結(jié)了當前測定樁土間摩阻力的部分模型試驗方法和研究成果，針對樁土相互作用的側(cè)摩阻力及負摩阻力的模型試驗部分進行了綜合論述，為進一步研究樁土相互作用機理，保證樁基的可靠性提供具有價值的參考。關(guān)鍵詞：樁-土摩阻力；模型試驗；樁-土相互作用；論述中圖分類號：TU317+.1文章編碼：樁基礎(chǔ)是一種重要的基礎(chǔ)形式，在公路、橋梁、港口碼頭、高層建筑等工程中應(yīng)用十分廣泛[1-2]。當前，國內(nèi)外許多研究人員針對樁土界面摩擦特性做了大量的研究工作，提出了許多的模型試驗方法。本文回顧并總結(jié)了目前測定樁-

2、土間摩阻力的部分模型試驗方法和研究成果，為進一步研究樁-土相互作用機理，保證樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定及可靠性提供具有價值的參考。1樁-土相互作用側(cè)摩阻力模型試驗6張明義等人[3]通過在改進的試驗儀器上進行的室內(nèi)模型試驗，研究表明：樁-土滑動摩阻力在粘性土中具有明顯的時效性，滑動摩阻力隨時間呈雙曲線狀增長，與樁的承載力增長曲線相吻合。亓賓等人[4]通過室內(nèi)中型剪切摩擦試驗確定樁與土間的C值參數(shù)，依據(jù)莫爾-庫侖準則確定出樁側(cè)摩阻力。鐘聞華[5]通過室內(nèi)混凝土與粉土接觸面的模型剪切試驗得出了樁土接觸面上摩阻力隨含水量的增加呈現(xiàn)“先增后減”的趨勢，其

3、最優(yōu)含水量則對應(yīng)著樁土界面的最大側(cè)摩阻力。冷曦晨等人[6]重點探討了模型試驗環(huán)境與實際工程樁所處環(huán)境的相似性原理，建議應(yīng)在試驗中測定樁側(cè)摩阻力時采用原狀樣，并保持樁土應(yīng)力與工程應(yīng)力狀態(tài)一致。劉建峰進行了樁-土界面摩擦特性拉拔試驗，研究結(jié)果表明：隨著拉力的增加，拉力與極限摩擦阻力將達到平衡；由于控制鋼板上下面的填土厚度影響，可使鋼板在受到較大的垂直壓力時，其豎向變形不大，使得鋼板上下界面所產(chǎn)生摩擦力一致。王火明等人研究表明：影響拉拔樁-土界面摩擦力試驗結(jié)果的因素很多，主要包括土與盒(箱)壁間的摩擦作用，填料的壓實度，填料的含水量，填

4、料的含水量，拉拔速度以及鋼板水平埋入長度等。梁仁旺等人針對砂性土中靜壓樁進行了模型試驗，研究了靜壓樁的靜載過程及其沉樁規(guī)律，得到樁身軸力、樁側(cè)摩阻力和Q-S曲線，同時對測試結(jié)果進行了分析，為實際工程提供了理論依據(jù)。2樁-土間負摩阻力模型試驗6樁基負摩阻力是基礎(chǔ)工程建設(shè)中常見的問題，早在20世紀20、30年代初期，負摩阻力現(xiàn)象開始引起人們的注意。Terzagih.,K.等人提出打入可壓縮土層的樁基礎(chǔ)由于土層固結(jié)而使樁基受到向下作用的表面力叫做負摩擦力。國內(nèi)外對樁的負摩擦力的研究方式主要包括：理論分析結(jié)合經(jīng)驗公式、現(xiàn)場原型實驗、室內(nèi)模

5、型實驗以及數(shù)值模擬等，以下重點論述測定樁-土間負摩阻力的現(xiàn)場原型及室內(nèi)模型實驗方法及部分研究成果。2.1現(xiàn)場原型試驗Bjerrum.etal對挪威的一組直徑為300mm的鋼管樁進行了長時間的現(xiàn)場觀測。測試結(jié)果表明：土體有效應(yīng)力變化對樁土之間的荷載傳遞具有非常明顯的影響。由于打樁過程將引起土層中的空隙水壓力上升，其有效應(yīng)力相應(yīng)減小，樁土之間的負摩擦力也隨之減小。李光煜等人采用滑動測微計成功地測的某樁的負摩擦力，并得出樁身中性點的確切位置，并提出中性點位置基本不隨堆載高度和時間而發(fā)生變化。馬時冬在對某橋梁工程鋼筋混凝土灌注樁進行了樁身

6、應(yīng)變、軸力以及樁周土分層沉降的現(xiàn)場測試與分析研究，測出了樁的中性點的埋深位置及樁身摩阻力的分布情況，并對實測值與設(shè)計值進行了對比分析，提出了一種關(guān)于中性點深度的計算公式，該公式更加接近于實際。律文6田等人通過軟土地區(qū)橋臺樁基礎(chǔ)的現(xiàn)場試驗研究，揭示了軟土地區(qū)樁基內(nèi)力和樁土負摩擦力的變化規(guī)律。結(jié)果表明：由于負摩擦力的作用，樁身軸力隨社深度的增加呈現(xiàn)出“先增后減”的趨勢，樁側(cè)摩阻力沿深度呈非線性變化。2.2室內(nèi)模型試驗Chun.,F.,Leung,R等人通過室內(nèi)模型試驗研究了沿海軟土地基中預(yù)制混凝土樁的負摩擦力問題，根據(jù)長期的試驗觀測得

7、到了樁基使用期的負摩擦力分布以及發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明：負摩擦力產(chǎn)生的荷載存在時變性，在樁基設(shè)計過程中，其負摩擦力應(yīng)作為一個外加荷載附加于樁身之上。謝耀峰等人以湛江港高樁碼頭樁基為原型制作了模型樁，采用模型試驗的方法來研究港口工程中樁基的負摩擦力問題，研究表明：同一根樁下拉荷載值遠小于上拔荷載值，樁的負表面摩擦力在泥面以下約L/5左右達到最大值，其中性點位置約在0.67L處。苗麗等人提出了一種采用有效應(yīng)力法計算樁基負摩擦力，并將該算法的結(jié)果與模型試驗實測值做比較，表明該方法能夠更加方便、準確地計算樁基的負摩擦力。周國慶等人基于模型試驗

8、，分析了飽和中砂融化沉降位移隨時間的變化、單樁負摩擦力與融化沉降位移的關(guān)系。6陸明生通過對單樁的表面負摩擦力模型試驗研究和非線性平面有限元分析結(jié)果，并參考國外現(xiàn)場實測資料，給出了估算單樁負摩擦力以及下拉荷載的經(jīng)驗公式，但是由于應(yīng)變軟化等原因，模型試