自重湿陷性黄土场地桩侧负摩阻力特性试验研究

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随着近年来在黄土地区上的高层、超高层建(构)筑物越来越多,桩基础因具有承载力高、沉降及不均匀沉降小、抗震性能好等优点,被广泛应用于湿陷性黄土场地。但是,自重湿陷性黄土场地上的桩基础在浸水后,会产生负摩阻力,对桩身形成下拉荷载,致使桩基承载力大打折扣,甚至发生地基基础的破坏。桩侧负摩阻力是该类场地桩基工程遇到的关键问题,合理的确定桩侧负摩阻力是该类工程场地桩基础设计的关键所在。桩基负摩阻力的研究始于软土地区,在软土地区有了相对较多的研究成果,在湿陷性黄土地区对该领域的研究还比较欠缺、不够深入。黄土的湿陷沉降机理与软土的固结沉降存在本质区别,其负摩阻力的形成、发展过程也是截然不同。湿陷性黄土场地上的桩侧摩阻力问题有别于软土,不能直接采用软土地区的成熟研究成果。因此,在自重湿陷性黄土地区开展桩侧负摩阻力产生及其规律的研究,具有重要的现实意义。本文结合工程需要,选取九州台附近具有代表性的自重湿陷性黄土场地,对6根试桩设置了天然状态下摩擦端承桩、摩擦桩和后湿法浸水饱和状态等三种工况,进行单桩竖向抗压静载试验,结合桩身内力测试,开展桩侧负摩阻力的现场试验研究,较为全面的掌握该类湿陷性黄土场地桩侧负摩阻力的第一手试验数据。对比分析发现,天然含水率状态和浸水饱和状态两种工况下桩基承载能力差异较大,未浸水试桩的极限荷载是浸水试桩的1.67倍。同时,桩顶沉降变形差异显著,浸水试桩在极限荷载下的桩顶总沉降量是未浸水试桩的1.80倍。在试验研究的基础上,对采用荷载传递法计算大厚度湿陷性黄土场地桩身负摩阻力的适用性进行评价。同时指出目前自重湿陷性黄土场地桩侧负摩阻力特性研究中存在的不足以及今后要开展的内容。
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