湿陷性黄土地区桩基负摩阻力试验研究.pdf

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1、砷皿l=九J-湿陷性黄土地区桩基负摩阻力试验研究陈新泽，胡昕，张希宏f中国能源建设集团西北电力设计院，陕西西安710032)摘要：结合湿陷性黄土地区桩基浸水载荷试验实例，对桩基的负摩阻力形成机理进行数值模拟研究，分析桩长、桩顶荷载、地表超载、桩端土模量和固结时间等因素对负摩阻力的影响，得出以下结论：桩顶荷载引起桩体的沉降，桩越短，沉降越大，沉降的速率越快；随着桩顶荷载的增大，中性点明显上移，负摩阻力引起的下拽力减小，其趋势逐渐变缓；随着超载、桩端土模量的增大和固结时间的推移，得出最大负摩阻力数值增大，中性点位置下移，桩身最大轴力增大的一

2、致规律。关键词：湿陷性黄土；桩基；负摩阻力；中性点；数值模拟。中图分类号：TU4文献标志码：A文章编号：1671-9913(2015)01-0011-06StudyonNegativeFrictionForceofPileFoundationsinCollapsibleLoessAreaCHENXin—ze，HUXin，ZHANGXi—hong(NorthwestElectricPowerDesignInstitution，Xi’an710032，China)Abstract：Negativeskinfriction(NSF)numer

3、icalsimulationofpilefoundationiscarriedoutcombinedwithpilefoundationtestinstanceincollapsibleloessarea．Somesignificantfactors，suchasthelengthofpile，theloadonthetop，overload，thesoilelasticmodulusandconsolidationtimeofpileareanalyzed．Theresultsindicate：Theshorterofthepile，

4、thefasterofthesettlementcausedbytheloadonthetopofpileincrease．Thelocationofneutralpointmoveupevidently,downdragcausedbyNSFanddecreasingtrendbecomesgentlywhileworkingloadactinguponthepileincrease．MaximalNSFabsolutevalueincrease，thelocationofneutralpointmovedown，maximalaxi

5、sstrengthincreasewhentheoverloadandthesoilelastiCmodulusincreaseduringconsolidationtimelapsed．KeyWOrds：collapsibleloessarea；pilefoundation；negativeskinfriction；neutralpoint；numericalSimulation．随着我国西北部深厚层湿陷性黄土地区桩浸水后桩土相互作用、中性点位置的变化、荷基工程的广泛实施，其桩基负摩阻力特性有待载传递特性和桩长、桩顶荷载、地表超载、桩

6、进一步研究。本文结合该地区桩基浸水载荷试端土模量及固结时间等影响因素进行研究，以验资料及成果，基于力水等效法，采用有限元差期探讨其荷载传递规律，分析各级荷载作用下分软件，模拟分析黄土的湿陷性及其桩土相互桩土作用机理，获得在干燥和浸水状态设计荷作用规律。即通过循环赋值增加土体容重、减载作用下桩基产生的沉降变形、单桩竖向荷载小体积模量和剪切模量来模拟黄土因水浸湿而变化情况，分析桩身侧摩阻力沿桩身的分布性产生的强度衰减，在新的应力场作用下土体产状及其负摩阻力影响因素，以期建立湿陷性黄生的变形即为湿陷变形。对自重湿陷性黄土在土地区考虑负摩阻力及

7、其影响因素的实用桩基收稿日期：2014—02—28作者简介：陈新泽(1982．)，男，湖北孝感人，硕士，工程师，主要从事岩土体稳定性与评价的研究。基金项目：西北电力设计院技术创新项目(XB1-TM12—201012o15年o2月第1期．11设计方法。至破坏。各桩的负摩阻力均发生在停水后，与地面沉降一样是由于土层固结沉降引起的，详1桩基浸水载荷现场试验实例分析细测试结果见表1。兰州某电厂采用人工挖孔扩底灌注桩。场表1某电厂人工挖孔扩底灌注桩负摩阻力测试结果地上部地基土为黄土状粉土，局部夹薄层卵石层，总厚度约20m；下部为碎石土层，下伏基岩

8、为泥岩。场地属于自重湿陷性场地，湿陷等级为II级，湿陷土层下限约16m。负摩阻力测试采用滑动测微计法。试验共选取3根人工挖孔灌注桩A1、A2、A3，桩长24．5m，桩身直径0．9m。试验分两种类型：2数值模