基于軟黏土流變特性的樁基變形研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，越來越多的基礎(chǔ)設(shè)施建于深厚軟黏土層上，軟黏土具有高含水率、高壓縮性、滲透性低、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，在長期荷載作用下會發(fā)生流變現(xiàn)象，從而導(dǎo)致地基傾斜、失穩(wěn)、不均勻沉降等工程事故。軟土地基上樁基的長期變形問題越來越受到關(guān)注，深厚軟土層隨著時間持續(xù)發(fā)展的蠕變特性是樁基后期發(fā)生較大位移的主要原因之一。故在考慮軟黏土應(yīng)變時間效應(yīng)的基礎(chǔ)上，對樁基在長期荷載作用下變形的研究具有很重要的意義。
　　本文以軟黏土中樁基工程為背景，圍繞

2、軟土地區(qū)后期的時間效應(yīng)，通過樁周土體的流變試驗(yàn)，結(jié)合數(shù)值模擬對樁基的長期變形進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下:
　　(1)對軟黏土的本構(gòu)模型、流變理論進(jìn)行了分析闡述，在荷載作用下，對樁基的水平受力機(jī)理，側(cè)向變形等進(jìn)行了理論研究，基于軟土流變、樁—土共同作用下分析樁基長期變形特性。
　　(2)針對軟黏土的流變特性，利用GDS三軸儀進(jìn)行土樣側(cè)向、豎向加載流變試驗(yàn)。一系列試驗(yàn)結(jié)果表明:在每級水平向偏應(yīng)力下，軟土很快能夠達(dá)到變形穩(wěn)定狀態(tài)，基

3、本在72h左右穩(wěn)定，初期即可達(dá)到90％的穩(wěn)定蠕變變形量;土體隨著時間的發(fā)展和偏應(yīng)力的增大，其流變非線性的特點(diǎn)越明顯。在不排水條件下，分析得到了能較好代表軟黏土應(yīng)力—應(yīng)變—時間關(guān)系的水平向蠕變經(jīng)驗(yàn)公式。
　　(3)豎向偏應(yīng)力加載時，土樣在圍壓50kPa時最終豎向應(yīng)變量約為9.8％，200kPa時穩(wěn)定應(yīng)變值為5％，故相同豎向偏應(yīng)力作用下，土樣最終蠕變量隨著圍壓的增大而減小。
　　(4)運(yùn)用ABAQUS數(shù)值分析軟件對基于Poulo

4、us彈性法樁基、室內(nèi)流變試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值分析，在土體流變特點(diǎn)下，建立了樁—土共同作用有限元分析模型。討論模型參數(shù)對樁基長期變形的影響;以此為基礎(chǔ)，再根據(jù)某樁基工程實(shí)際監(jiān)測結(jié)果對模擬得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，樁頂水平位移隨著彈性、黏性參數(shù)的變化有較大差異，表現(xiàn)為初始應(yīng)變、最終蠕變、蠕變速率等結(jié)果的不同。樁周土、樁頂變形的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測數(shù)據(jù)相同變化趨勢表明:在已有的現(xiàn)場工程監(jiān)測數(shù)據(jù)下，利用有限元軟件對樁土相互作用進(jìn)行數(shù)值分析，為檢驗(yàn)和監(jiān)