灘涂圍墾土基對樁基影響的研究.pdf

1、沿海灘涂經(jīng)過圍墾形成的軟土地基在自重或附加荷載作用下常表現(xiàn)出明顯的流變現(xiàn)象，進而導(dǎo)致軟土地基中上部建（構(gòu)）造物諸如橋梁、建筑物等產(chǎn)生滯后位移和變形，甚至破壞。一方面，建于沿海、湖泊等圍墾軟土層較厚且分布廣泛地區(qū)的樁基一般要穿過軟弱粘土層，由于地表走向（緩傾斜）或下部地質(zhì)構(gòu)造不均，在自重應(yīng)力作用下軟土層長期變形，使樁基產(chǎn)生隨時間增長的附加應(yīng)力;另一方面，局部荷載（如填土堆載、圍堤或車輛等）作用下，軟土產(chǎn)生側(cè)向的流變變形，形成側(cè)向推擠應(yīng)力，

2、從而使臨近樁基受到側(cè)向附加荷載，產(chǎn)生彎曲變形。上述兩方面的影響將導(dǎo)致軟土中樁基產(chǎn)生隨時間不斷增長的偏移，危及橋梁的正常使用，甚至導(dǎo)致安全事故。
　　本文以浙江省交通運輸廳科研項目“沿海灘涂圍墾作業(yè)對鄰近橋樁影響的時空特性及對策研究”（編號2014H39）為依托，以實際工程為背景，針對圍墾區(qū)內(nèi)土體流變特性及現(xiàn)實工程問題，采用室內(nèi)試驗的方法對重塑土和水泥改性土進行了流變試驗，對有圍堤和填土堆載時，土體流變對樁基位移影響的時間相關(guān)性以及

3、樁基抗偏對策進行了數(shù)值模擬研究，主要工作包括以下幾個方面。
　　(1)對現(xiàn)場所取土樣進行了重塑土和水泥改性土的制備，利用自制試驗儀器，采用分級加載的方式進行了室內(nèi)蠕變試驗，利用“時間硬化”冪函數(shù)蠕變規(guī)律對采集的試驗數(shù)據(jù)進行了蠕變參數(shù)的擬合，得到了相應(yīng)的本構(gòu)方程。
　　(2)建立了以實際工程為背景的三維單樁有限元力學(xué)分析模型，采用時間硬化冪函數(shù)法則與Drucker-Prager屈服破壞準(zhǔn)則耦合的土體蠕變本構(gòu)關(guān)系，分析了圍堤存在

4、對樁基位移影響的時間相關(guān)性以及樁基遠離圍堤時，緩傾斜土體流變對樁基位移的影響，得到了樁體隨時間增加的變形規(guī)律。
　　(3)建立了以實際工程為背景的三維群樁有限元力學(xué)分析模型，采用粘彈塑性流變的土體本構(gòu)模型，研究了堆載對群樁位移影響的時間效應(yīng)，并考慮了堆載位置和堆載等級的影響。
　　(4)在重塑土和水泥改性土室內(nèi)蠕變試驗參數(shù)擬合的基礎(chǔ)上，針對堆載作用下的群樁進行了堆載側(cè)地基加固有限元數(shù)值模擬，分析了水泥攪拌樁形成的等效水泥土的