大直徑超長(zhǎng)鋼管樁應(yīng)用研究.pdf

1、近年以來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，港口工程建設(shè)向外海、深水區(qū)域發(fā)展，跨海、跨江大橋也朝著大型化邁進(jìn)。樁基礎(chǔ)一直以來作為深水港碼頭、跨海大橋等大型工程唯一的選擇，同時(shí)也向大直徑、超長(zhǎng)方向發(fā)展，樁基原理理論也取得了非常迅速的發(fā)展。但是由于土的差異性以及樁-土之間相互作用的復(fù)雜性，關(guān)于樁基礎(chǔ)的原理、理論，特別是大直徑、超長(zhǎng)樁理論研究還有待進(jìn)一步完善。
　　 處于沿海復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域的大直徑、超長(zhǎng)鋼管樁，一般項(xiàng)面覆蓋幾十米的各種土層，均

2、勻性差，由于復(fù)雜的工程地質(zhì)，如經(jīng)常出現(xiàn)大量的淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱土層，造成了非常復(fù)雜的樁基力學(xué)性質(zhì)。因此，大直徑超長(zhǎng)樁的性能單單依靠理論解析無法得到準(zhǔn)確的結(jié)果。在積累大量的試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)后，根據(jù)理論解所揭示出的變化規(guī)律，建立一種帶有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的計(jì)算公式是有可能的。這種帶有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)公式的建立，有助于設(shè)計(jì)人員認(rèn)清大直徑超長(zhǎng)樁變形機(jī)理，也方便施工技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)判斷。
　　 在總結(jié)概括近年來國(guó)內(nèi)外樁基承載力理論、樁基靜力、

3、動(dòng)力行為等方面研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了以下四個(gè)方面的研究工作：
　　 (1)依托兩個(gè)大型港口工程進(jìn)行了水上樁基靜載荷試驗(yàn)、樁基高應(yīng)變檢測(cè)，試驗(yàn)得出了最大錘擊力、輸入能量、極限承載力等數(shù)值；發(fā)現(xiàn)靜土阻力值總是隨著入土深度的增加而增加，當(dāng)樁尖由硬土層進(jìn)入軟土層時(shí)，靜力阻力下降明顯；通過高應(yīng)變初打檢測(cè)和復(fù)打檢測(cè)，得到了恢復(fù)系數(shù)的取值，恢復(fù)系數(shù)與土體休止時(shí)間有關(guān)；通過高應(yīng)變檢測(cè)與靜載試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，最大程度保證了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
　

4、　 (2)通過靜力學(xué)的方法，結(jié)合試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果，研究了樁身軸力、樁側(cè)摩阻力分布情況，得出了軸力和側(cè)摩阻力分布曲線均為“拋物線”型；分析了樁側(cè)摩阻力和樁端阻力發(fā)揮性狀問題，得出了樁側(cè)摩阻力與土層的埋深有關(guān)，樁側(cè)摩阻力與樁端阻力的發(fā)揮不是同步的，要充分發(fā)揮樁端承載力所需要的沉降量比樁側(cè)摩阻力所需的大的多；
　　 (3)通過動(dòng)力打樁公式，結(jié)合試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果，研究了大直徑超長(zhǎng)鋼管樁的可打入性，得出了錘擊能量和入土深度是影響樁基可打入性

5、的兩個(gè)重要因素；分析樁錘能量傳遞過程，給出了沉樁貫入度、入土深度、極限承載力和替打錘墊等影響打樁系統(tǒng)效率的幾個(gè)重要因素；
　　 (4)通過對(duì)土塞進(jìn)行靜力分析，導(dǎo)出了土塞效應(yīng)的判斷公式，并與試驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比研究。研究了不同樁尖型式、樁端土性質(zhì)對(duì)閉塞效應(yīng)的影響，得出大直徑鋼管樁在碎礫石混性粘土中閉塞效應(yīng)明顯比在強(qiáng)風(fēng)化巖中大；大直徑鋼管樁樁端持力層在強(qiáng)風(fēng)化巖中，不同樁尖型式對(duì)閉塞效應(yīng)影響不明顯，并給出了開口大直徑鋼管樁在強(qiáng)風(fēng)化巖層中閉塞