深厚湿陷性黄土中灌注桩承载力与负摩阻力的试验分析.pdf

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1、２０１５年第１５期（总第１６８期）江西建材应用研究深厚湿陷性黄土中灌注桩承载力与负摩阻力的试验分析１１２■史亚宁，杨超，詹光亮■１．宁夏先科电力设计咨询有限公司，宁夏银川７５０００１；２．宁夏回族自治区电力设计院，宁夏银川７５０００１摘要：以张家塬风电场工程为背景，根据其单桩竖向浸水载荷试验，对其中２＃图１和图２分别为２根试桩在荷载作用下桩顶沉降量和桩身沉降和２８＃试桩在天然状态下的单桩竖向承载力、桩顶沉降和桩身弹性压缩量的曲线。从图中分析得出：（１）桩顶荷载在达到破坏荷载前，桩顶沉变形与荷载关系以及２＃和２８＃试桩在浸水期间的单桩竖向

2、承载力、桩顶降主要由桩身压缩量组成，两根试桩在桩顶荷载小于２８００ｋＮ时，桩顶沉降和桩身弹性压缩变形与荷载关系、浸水后桩身轴力传递与负摩擦力沉降和桩身沉降压缩量基本相等；在极限荷载作用下，２＃和２８＃试桩的的演变特征进行了试验分析。桩身压缩量分别占总沉降量的５５％和５９％表现出摩擦型桩的特征。关键词：深厚自重湿陷性黄土灌注桩桩的现场浸水载荷试验桩的承载力（２）卸载回弹量主要由桩身压缩回弹构成，２＃试桩和２８＃试桩的桩身压负摩阻力缩回弹量分别占总回弹量的８８％和９５％。（３）在桩顶荷载卸载到零时，２＃试桩和２８＃试桩的桩身残余压缩量占最大

3、桩身压缩量的５３％和我国对于湿陷性黄土地基处理的实践已有几十年，常用方法有灰５７％，说明桩身已产生了较大的塑性变形。（４）２＃和２８＃试桩的最大沉土垫层法、强夯法和灰土挤密法。上述三种方法在湿陷性黄土地基处降量分别为１６２８和１９２９ｍｍ，曲线均出现明显拐点，且在４０００ｋＮ荷理中广泛应用，但处理深度有限，多用于处理厚度小于１５ｍ湿陷性黄土载作用下，经２４ｈ沉降尚未达到稳定，因此取前一级荷载３６００ｋＮ为单地基；对于处理厚度大于１５ｍ的湿陷性黄土地基，适用于只需进行局部桩极限承载力。地基处理的乙类及以下建筑。２浸水试验张家塬风电场位

4、于宁夏南部山区的同心县张家塬镇，属黄土梁峁２．１浸水期间单桩竖向承载力地貌，黄土厚度大于５０ｍ，其中湿陷性黄土厚度约２５ｍ，地下水埋深大２＃试桩和２８＃试桩在浸水期间的载荷沉降量曲线见图２和图３。于８０ｍ，黄土地基的湿陷等级为Ⅳ级自重湿陷性场地。在天然状态下，２＃试桩和２８＃试桩加载至设计荷载３６００ｋＮ是的沉降量张家塬风电场的主体建筑为重要性等级为一级的甲类建筑，且湿分别是８２４ｍｍ和１１６８ｍｍ。在浸水期间，桩顶维持设计荷载３６００ｋＮ，陷性黄土地基厚度约为２５ｍ，根据《湿陷性黄土地区建筑规范》要求：甲２＃试桩和２８＃试桩的湿陷

5、沉降量为２２１８ｍｍ和２０６８ｍｍ。在饱和状态类建筑应消除地基的全部湿陷性或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土下，两根试桩的最大加载量均为５２００ｋＮ，最终沉降量２＃试桩为层，或将基础设置在非湿陷性黄土层上。目前，消除深厚湿陷性黄土湿７１３０ｍｍ，２８＃试桩为７５８５ｍｍ。两根试桩加载至５０００ｋＮ时，均出现沉陷性的常用办法是预浸水处理；常用的桩基础，主要以灌注桩为主。降突变，此时２＃试桩的沉降量为５６６４ｍｍ，２８＃试桩的沉降量为张家塬风电场地基土属于深厚自重湿陷性黄土———相对于某一建６１１６ｍｍ。两根试桩在浸水期间竖向极限承

6、载力取曲线明显陡降的起筑类别和常规地基处理方法，如果自重湿陷性黄土厚度大于该地基处始点所对应的荷载，即４８００ｋＮ。理方法所能处理的最大深度，且地基处理的最大深度或剩余湿陷量不满足规范要求的自重湿陷性黄土，称之为深厚自重湿陷性黄土。本工程采用桩基础穿透湿陷性黄土层，场地内共布置了６根试验桩进行单桩竖向浸水载荷试验，均为干作业人工挖孔混凝土灌注桩，桩径为９００ｍｍ，桩长为２５０ｍ，由于篇幅的限制，本文仅对其中２＃和２８＃试桩资料进行试验分析。１试桩的单桩竖向静载荷试验两根试桩均采用慢速维荷法，加荷级别定为１０级，首级加荷值为８００ｋＮ，

7、其余为４００ｋＮ。在每级荷载作用下，桩的沉降量在每小时内小于０１ｍｍ，则认为已趋稳定，可加下一级荷载，两根试桩的终止荷为图３２＃试桩浸水载荷试验曲线４０００ｋＮ。卸荷级别为加荷级别的两倍，每卸一级观测１小时，卸到零时观测３小时。图４２８＃试桩浸水载荷试验曲线２．２桩顶沉降和桩身弹性压缩变形与荷载关系图１２＃试桩载荷试验曲线在天然状态下，两根桩顶荷载加载至３６００ｋＮ时，桩顶的沉降量与桩身沉降量基本一致。对两试桩加载至３６００ｋＮ时浸水，待土体自重湿陷性变形稳定后，由负摩阻力作用产生的桩顶附加沉降量２＃试桩和２８＃试桩分别为２２１８ｍ

8、ｍ和２０６８ｍｍ，而２＃试桩和２８＃试桩的桩身压缩变形量分别为５５ｍｍ和５２ｍｍ。在土体完全饱和状态下，桩顶继续加载至４８００ｋＮ时出现了明显的拐点，而桩身变形呈非线性变化，并未发生破坏。２．３浸水后