填海造地工程軟基固結沉降與樁基負摩阻力研究.pdf

1、隨著國家石化產業(yè)科學布局和安全環(huán)保集約發(fā)展的需要，許多煉化基地建在填海快速成陸場地中，而樁基礎是其主要的基礎形式。由于填海區(qū)軟基深厚且場地預處理后仍存在固結沉降，樁基施工后易出現(xiàn)負摩阻力，會顯著增大樁基用量及投資，但目前的樁基理論不能合理地解決這一問題。以舟山某石化基地工程為例，填?？焖俪申懙鼗A處理采用塑料排水板+堆載預壓方案，預處理后的現(xiàn)場監(jiān)測地基沉降量顯著;由于工期需要，固結未完成即開展后續(xù)地基處理，采用預應力管樁和鉆孔灌注樁，地

2、基固結沉降必然在樁周產生負摩阻力。填?？焖俪申憟龅氐墓ず蟪两狄约皹痘撃ψ枇蚀_分析是工程設計和施工的前提。
　　本論文運用離心模型試驗和數(shù)值分析手段開展了軟基工后沉降和不均勻沉降以及樁基負摩阻力的研究。對工后沉降的研究，通過對比分析處理前后地基土的主要物理力學指標，進一步采用離心模型試驗、plaxis有限元、雙曲線預測等方法，研究填?？焖俪申憟龅氐墓探Y沉降，總結分析固結沉降的主要影響因素，初步預測場地的長期地基沉降變形規(guī)律。對樁

3、基負摩阻力的研究，采用離心模型試驗和Midas有限元數(shù)值模擬相結合的分析方法，分析樁基的樁身軸力和負摩阻力的分布規(guī)律，及其隨時間的變化規(guī)律，為后續(xù)的上部結構設計和施工提供技術支撐。論文的主要研究工作和成果如下:
　　1)采用塑料排水板+堆載預壓進行場地預處理效果明顯，既能加速排水板處理范圍的排水，又對加固區(qū)以下的粉質黏土層的固結也起到促進作用。通過2組離心模型試驗對比分析地基處理有、無塑料排水板條件，結果表明在相同地層條件下，無排

4、水板時工后1年的總沉降量為550mm，而有排水板時為1141mm，有排水板的固結速率約為無排水板的2倍;而它們工后5年的總沉降量分別為803和1338mm，后者已基本固結完成，而無排水板的固結度僅為50％左右。
　　2)軟土地基下臥地層對軟土層總沉降量存在顯著影響。通過開展3組不同地層的離心模型試驗，分別研究下臥土層分別為基巖、20m厚的粉質粘土層和5m厚的砂礫層，結果表明下臥層為基巖的軟土層約為1338mm，下臥層為粉質黏土的軟

5、土層約為2020mm，下臥層為灰黃色含黏性土砂礫層約為1596mm，灰色淤泥質粉質黏土占總沉降的66％。
　　3)與現(xiàn)場實測結果對比表明開展的離心模型試驗和數(shù)值分析的合理性。離心模型試驗得到工后1年的總沉降沉降量約為1587mm，數(shù)值分析得到的值為1528mm，而現(xiàn)場實測得到的結果平均值為1413mm。離心模型試驗和數(shù)值分析得到的地基沉降量與現(xiàn)場監(jiān)測值結果基本一致。
　　4)樁基負摩阻力中性點位置受持力層影響顯著。通過開展樁

6、基負摩阻力離心模型試驗，研究了樁端持力層、樁徑等因素，結果表明，當樁端持力層為深厚軟基時，樁基負摩阻力中性點深度比ln/l0為0.5～0.62（ln為中性點深度、l0為樁周土層沉降變形下限深度）;當樁端持力層為粉質粘土時，中性點深度比ln/l0約為0.62～0.7;當樁端底部置于基巖時，中性點深度比ln/l0超過0.9，趨近于1。
　　5)摩擦樁和端承摩擦樁的摩阻力分布存在明顯區(qū)別。對于摩擦樁，樁身軸力沿深度方向先增大后減小，中性