【摘要】：隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),嵌巖樁憑借施工簡(jiǎn)單、沉降小、承載力高、群樁效應(yīng)弱、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)在對(duì)沉降要求比較嚴(yán)格、上部荷載比較大的工程中廣泛應(yīng)用。但是對(duì)嵌巖樁承載力的研究還存在著諸多不足,90年代前人們把嵌巖樁與端承樁混為一談,認(rèn)為端承樁就是嵌巖樁,將嵌巖樁當(dāng)成端承樁進(jìn)行設(shè)計(jì),然而進(jìn)入90年代,人們?cè)诠こ讨胁粩喾治隹偨Y(jié),發(fā)現(xiàn)嵌巖樁的樁側(cè)摩阻力不容忽視,當(dāng)荷載較小時(shí),側(cè)摩阻力主要起平衡外荷載的作用;當(dāng)荷載較大時(shí),側(cè)摩阻力與端阻力共同發(fā)揮作用。本文以印尼某工程為依托,通過(guò)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)、水平靜載試驗(yàn)及高應(yīng)變等手段對(duì)嵌巖灌注樁的承載性能與變形特性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究,將6根試樁按直徑將試樁分為800 mm和600 mm兩組,每組3根試樁,6根試樁樁長(zhǎng)各不相同。本文的主要工作及研究成果如下:1、通過(guò)高低應(yīng)變和豎向抗壓靜載試驗(yàn)對(duì)嵌巖灌注樁的豎向承載力特性進(jìn)行詳細(xì)研究,量測(cè)并分析了試驗(yàn)過(guò)程中的樁身完整性、Q-s曲線(xiàn)、樁身軸力、樁端阻力、以及樁側(cè)摩阻力等分布規(guī)律,同時(shí)通過(guò)高應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)了試樁的極限承載力。(1)各試樁的Q-s曲線(xiàn)均為緩變型,隨著荷載的增加沉降逐漸增大,沉降量均小于40 mm,回彈率較大,殘余沉降較小,最大加載值為設(shè)計(jì)極限承載力;s-lgt曲線(xiàn)近似呈直線(xiàn),沒(méi)有明顯的彎折,表明試樁的承載力還有較大潛力;試樁S-01~S-03的極限承載力大于7200 kN,試樁S-04~S-06的極限承載力大于4800 kN。(2)同一級(jí)荷載作用下,樁身軸力隨埋深的增加逐漸減小,且減小的速率逐漸增大;同一深度處,隨樁頂荷載的增大樁身軸力逐漸增加,在基巖處荷載減小速率最大,說(shuō)明側(cè)摩阻力發(fā)揮充分。(3)樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮具有異步性,隨著荷載的增大,樁側(cè)摩阻力逐漸發(fā)揮,6根試樁的最大側(cè)摩阻力介于136.2~166.4 kPa之間。各土層樁側(cè)摩阻力隨著樁頂荷載增大逐漸增大,且變化較平緩,最后趨于穩(wěn)定。(4)樁端阻力隨樁頂荷載增加逐漸增大,當(dāng)荷載較小時(shí),樁端阻力趨于0,側(cè)摩阻力發(fā)揮主要作用;當(dāng)S-01~S-03加載到3600 kN以及試樁S-04~S-06加載到2400kN時(shí),其樁端阻力與樁頂荷載基本呈線(xiàn)性關(guān)系;當(dāng)施加到最大荷載時(shí),樁端阻力達(dá)到最大值,試樁S-01~S-03的最大端阻力占比超過(guò)50%,表現(xiàn)出較好的摩擦端承樁的特性;試樁S-04~S-06最大端阻力占比不足35%,表現(xiàn)出端承摩擦樁的性狀。2、通過(guò)單樁水平靜載試驗(yàn)對(duì)嵌巖灌注樁的水平承載特性進(jìn)行研究,試驗(yàn)選用單向多循環(huán)加載法,得出嵌巖樁的水平極限承載力,進(jìn)而確定水平承載力極限值和地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值,包括水平力-時(shí)間-位移曲線(xiàn)分析、水平力-位移梯度曲線(xiàn)分析、水平力-m值曲線(xiàn)分析以及水平位移-m值曲線(xiàn)分析。(1)通過(guò)水平力-時(shí)間-位移曲線(xiàn)和水平力-位移梯度曲線(xiàn)得出直徑為800 mm的試樁的水平極限承載力為210 kN、270 kN,直徑為600 mm的樁的水平極限承載力為140 kN、180 kN。(2)水平力-m值曲線(xiàn)、水平位移-m值曲線(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系不明顯,隨著水平力和位移的增大,m值逐漸減小;當(dāng)水平力小于臨界荷載時(shí),隨水平力增大,m值減小較快;當(dāng)加載到臨界荷載時(shí),S-01~S-06樁的m值介于4.22~15.63 MN/m~4之間;當(dāng)大于臨界荷載時(shí),m值隨水平力的增大基本保持不變。綜上所述,嵌巖樁的豎向承載力明顯大于水平承載力,豎向承載力是水平承載力的26.7~34.3倍,這也反映出樁基具有較強(qiáng)的抗壓性能而抗彎和抗剪強(qiáng)度較弱的特性。建議在工程中充分發(fā)揮嵌巖灌注樁的豎向承載潛力,對(duì)于嵌巖樁優(yōu)化設(shè)計(jì)、節(jié)約成本具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
【圖文】：

青 島 理 工 大 學(xué) 工 程 碩 士 學(xué) 位 論 文本工程地貌屬海灘和谷地區(qū)域，上部覆蓋層以海積地層為主，下部以殘積地層為主，丘陵區(qū)域覆蓋層以殘積為主，下伏基巖為花崗巖。場(chǎng)地內(nèi)總地層勘探結(jié)果自上而下描述為：①層：表土層，分為以下三個(gè)亞層：①1人工填土層：灰色、灰黃色，成分為粘性土、粉土，含植物根系，結(jié)構(gòu)疏松，均勻性差。層厚 0.4~1.5 m，層面高程 3.60~47.84 m。見(jiàn)圖 2.2。①2層砂層：以粗砂為主，局部為中砂，灰黃色、灰色，飽和，以稍密為主，，局部為松散或中密狀，混有貝殼碎片，局部鄰近丘包地段該層中混有花崗巖碎石、塊石等，主要分布于海灘區(qū)域地表。層厚 2.1~4.5 m，層面高程 1.01~3.29 m。見(jiàn)圖 2.3。

青 島 理 工 大 學(xué) 工 程 碩 士 學(xué) 位 論 文本工程地貌屬海灘和谷地區(qū)域，上部覆蓋層以海積地層為主，下部以殘積地層為主，丘陵區(qū)域覆蓋層以殘積為主，下伏基巖為花崗巖。場(chǎng)地內(nèi)總地層勘探結(jié)果自上而下描述為：①層：表土層，分為以下三個(gè)亞層：①1人工填土層：灰色、灰黃色，成分為粘性土、粉土，含植物根系，結(jié)構(gòu)疏松，均勻性差。層厚 0.4~1.5 m，層面高程 3.60~47.84 m。見(jiàn)圖 2.2。①2層砂層：以粗砂為主，局部為中砂，灰黃色、灰色，飽和，以稍密為主，局部為松散或中密狀，混有貝殼碎片，局部鄰近丘包地段該層中混有花崗巖碎石、塊石等，主要分布于海灘區(qū)域地表。層厚 2.1~4.5 m，層面高程 1.01~3.29 m。見(jiàn)圖 2.3。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU473.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2613222