弃渣场沉管夯扩灌注桩工作性状研究

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1、密级公开分类号TU473工程硕士学位论文弃渣场沉管夯扩灌注桩工作性状研究王建政指导教师刘丽萍副教授姚建荣高级工程师申请学位级别工程硕士工程领域建筑与土木工程2018年5月11日弃渣场沉管夯扩灌注桩工作性状研究工程领域：建筑与土木工程研究生签字：学校导师签字：企业导师签字：摘要随着我国经济建设步伐的加快，各地基础设施建设也不断加大，大型工程如铁路，公路,隧道等也如火如荼的进行着，这些建设项目在施工过程中往往对原地貌造成一定的破坏，并产生大量的弃土，弃渣，形成具有一定规模的弃渣场。弃渣场是人工堆积形成的

2、一种特殊人工地质体，主要由工程废弃物如松散土体和碎石等组成，具有孔隙率大，颗粒级配变化明显，固结性差等特征。而迄今为止人们对在对弃渣场中施工建设的工程实例研究较少。因此，本文依托陕西省汉中市佛坪县弃渣场的工程实例，对沉管夯扩灌注桩在弃渣场条件下的竖向静荷载抗压实验结果进行分析讨论，并采用FLAC3D软件进行三维建模，分析了竖向荷载下弃渣场中桩的土体参数，扩大头尺寸，弃渣土厚度等对单桩工作性状的影响。同时，结合弃渣场桩基的平面布置图，在单桩的基础上建立群桩三维模型，进一步探讨影响群桩工作性状的一些因素

3、，主要得出以下结论：（1）利用FLAC3D建立不同弃渣土内摩擦角的三维模型，当弃渣土的内摩擦角由10度变化到40度的过程中，弃渣场中桩体沉降量和极限荷载变化很小，因此可以认为弃渣场中弃渣土的内摩擦角对桩体的影响可以忽略不计；（2）利用FLAC3D建立不同弃渣土厚度的弃渣场单桩和群桩模型，当弃渣土厚度由5m变化到11m的过程中，弃渣场中桩体的沉降量显著增大极限荷载明显减小，同时桩侧负摩阻力区域增大，中性点位置下移，可见弃渣土的厚度越大对桩体的影响越大所以在施工过程中应尽量选取弃渣土厚度较小的位置即5m

4、左右布桩；（3）利用FLAC3D建立不同扩大头尺寸的弃渣场单桩和群桩模型，当扩大头尺寸小于0.55m时，同级荷载作用下桩顶下沉量逐渐减小，桩体承载力得到较大的提升。但是，当扩大头尺寸超过0.75m时，使桩端上部桩身轴力骤然增大，反而容易使桩身损坏，所以在弃渣场条件下扩大头尺寸应有一个合理的范围即0.55m-0.75m之间；（4）在弃渣场群桩三维模型中，当桩间距小于6d时，群桩对弃渣土有较强的约束作用，使得群桩的极限承载力增大，同等级荷载作用下的桩顶沉降较单桩减小，当桩间距大于6d时，群桩对弃渣土的约

5、束作用将逐渐消失，所以弃渣场地质条件下的工程施工中桩间距宜采用6d。关键词：弃渣场；沉管夯扩灌注桩；FLAC3D；静载试验；工作性状StudyontheworkingbehavioroframmedexpandingPileintunnelslagsiteDiscipline:ArchitectureandCivilEngineeringStudentSignature:SupervisorⅠSignature:SupervisorⅡSignature:AbstractWiththeaccelera

6、tedpaceofChina'seconomicconstruction,localinfrastructureconstructionisalsoincreasing,largeengineeringprojectssuchasrailway,highway,tunneliscarriedoutlikearagingfire,theseconstructionprojectsoftencausedsomedamagetotheoriginallandform,andspoilproducedalo

7、tofwasteslag,slagfieldisformed.Thewastedumpisaspecialartificialgeologicalbodyformedbyartificialaccumulation.Itismainlycomposedofengineeringwaste,suchasloosesoilandgravel.Ithasthecharacteristicsoflargeporosity,obviouschangeofparticlegradationandpoorcons

8、olidation.Sofar,thereislittleresearchontheconstructionoftheconstructioninthewasteresiduefield.Therefore,onthebasisofFopingCountyofHanzhongCity,Shanxiprovincetunnelslagsiteengineeringexampleoftrammedexpandingpileinslagfieldundercompressi