基于鄭州東區(qū)粉砂中傾斜支護(hù)樁合理傾角的研究.pdf

1、近年來，河南省會鄭州市借著中原崛起國家戰(zhàn)略，居于中原經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展的核心地位，使得鄭州的發(fā)展邁上了更高的臺階，而國家中心城市的申請更是為鄭州的發(fā)展帶來巨大的活力。一系列政策的實(shí)施，使得鄭州的城市化進(jìn)程步入了高速發(fā)展的道路，鄭州的城市人口密集度增大，與之相伴的就是建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑物也愈發(fā)的密集、基坑越來越深、面積越來越大、周圍的施工環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜。這些因素都將給基坑工程帶來重大挑戰(zhàn)。排樁是基坑工程中應(yīng)用廣泛的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，但大量工程實(shí)例表

2、明，傳統(tǒng)的豎直支護(hù)樁樁身彎曲變形較大，致使支護(hù)樁的應(yīng)變、彎矩過大，而且上部樁身承受的主動土壓力隨著基坑深度的增加其增大趨勢非常明顯。因此，在傳統(tǒng)豎直樁的應(yīng)用中，要么樁身設(shè)計(jì)比較保守，使得樁身實(shí)際承載力遠(yuǎn)小于其設(shè)計(jì)值，不能充分發(fā)揮支護(hù)樁的支護(hù)性能，從而造成浪費(fèi)；要么在工程中由于承受土壓力過大而引發(fā)工程事故。這些問題的出現(xiàn)都不符合社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和土力學(xué)發(fā)展的方向。
　　針對這些問題，一些專家和學(xué)者提出將基坑支護(hù)樁向基坑外側(cè)傾斜一定的角

3、度，以此來改善樁身的受力性能。在查閱資料的過程中，發(fā)現(xiàn)針對傾斜支護(hù)樁的研究并不是很多，也并無相關(guān)技術(shù)規(guī)范可以參考。前人在對傾斜支護(hù)樁研究的過程中所使用的條件，要么是在試驗(yàn)室內(nèi)人工配置的粗砂，要么是以粘土、粉質(zhì)粘土為主的土層，而針對粉砂土層的相關(guān)研究還沒有開展過。因此，本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合鄭州東區(qū)廣泛存在的土層——粉砂，進(jìn)行了理論計(jì)算的研究、室內(nèi)模型的試驗(yàn)及數(shù)值模擬的分析，以此來探索出在鄭州東區(qū)粉砂中傾斜支護(hù)樁合理傾角的范圍。

4、
　　在這兩年中所開展的工作：
　?。?）通過參與專業(yè)實(shí)踐，深入基坑支護(hù)工程一線，近距離觀察實(shí)際工程中支護(hù)樁設(shè)計(jì)、制作、施工，了解支護(hù)樁的作用機(jī)理；通過查閱工程地質(zhì)勘查資料、地質(zhì)勘查規(guī)范及基坑支護(hù)規(guī)范，了解粉砂對支護(hù)樁支護(hù)性能的影響，了解鄭州東區(qū)粉砂的性狀及相關(guān)參數(shù)。
　?。?）通過查閱傾斜樁的相關(guān)資料文獻(xiàn)，對已有的傾斜樁計(jì)算公式進(jìn)行了改進(jìn)，對粉砂中傾斜支護(hù)樁樁身彎矩進(jìn)行了理論上的計(jì)算。
　　（3）經(jīng)過在專業(yè)實(shí)踐

5、中對工程施工重點(diǎn)的掌握及在理論計(jì)算時對相關(guān)參數(shù)的假定，綜合多方因素考慮，制定了本次室內(nèi)模型試驗(yàn)方案。在試驗(yàn)的過程中，通過應(yīng)變測量儀器得到了樁身的應(yīng)變，經(jīng)過計(jì)算得出樁身的彎矩分布，并對樁身彎矩的分布進(jìn)行了細(xì)致的研究。
　?。?）在本次室內(nèi)模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過有限元分析軟件ABAQUS建立本次傾斜支護(hù)樁試驗(yàn)的三維計(jì)算模型，來驗(yàn)證理論計(jì)算與模型試驗(yàn)的可靠性。
　　通過以上工作得出以下結(jié)論：
　　（1）經(jīng)過理論代入計(jì)算得出，

6、在鄭州地區(qū)粉砂中，若采用傾斜支護(hù)樁進(jìn)行基坑支護(hù)，以樁身彎矩為主要考慮因素，認(rèn)為在鄭州東區(qū)粉砂中傾斜支護(hù)樁的合理傾角范圍為100～150。
　?。?）經(jīng)過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集分析認(rèn)為：在一定范圍內(nèi)，基坑傾斜支護(hù)樁隨著傾斜角度的增加，樁身下半部產(chǎn)生的彎矩值逐漸減小；其樁身上半部分的正彎矩與下半部分負(fù)彎矩絕對值逐漸趨于接近。傾斜支護(hù)樁的這種樁身彎矩分布更有利于混凝土樁性能的發(fā)揮，支護(hù)樁傾斜的優(yōu)勢愈發(fā)明顯，在工程施工中安全性也越高。經(jīng)過試驗(yàn)分