真空負壓靜力試樁方法有限元分析.pdf

1、首先，本文分析了已有的三種樁基豎向靜力載荷試驗方法(堆載法、錨樁反力架法和自平衡法)存在的種種缺陷：堆載法費時、費力；錨樁法需增加錨樁費用且不適用于樁側摩阻力較小的情況；自平衡法不適用于端承樁，不能實現(xiàn)抽檢，且受力情況與實際不符等。指出研發(fā)真空負壓靜力試樁方法的必要性。 然后，針對真空負壓試樁方法可能產(chǎn)生的關鍵問題進行分析，并就在天然地基上進行試樁時真空區(qū)地基穩(wěn)定性進行有限元分析，結果表明，若不對地基進行處理(即在天然地基上進行

2、試樁)，常規(guī)滲透系數(shù)的飽和土體都不能承受80kPa真空度而導致失穩(wěn)。 隨后在用砂井處理真空區(qū)下方地基條件下，對其進行重新分析。通過變化上部土層滲透系數(shù)、砂井打設深度、上部土體孔隙比、彈性模量(泊松比)和粘聚力(內(nèi)摩擦角)等五種參數(shù)，進行大量有限元計算，得出以下結論： (1)土體中滲流產(chǎn)生的水力梯度大于土層臨界水力梯度是土體破壞的首要原因； (2)土體中最大水力梯度隨滲透系數(shù)減小而增大，從水力梯度角度講真空負壓試樁

3、法更適合于滲透系數(shù)較大(k＞4×10-8m/s)的地基土體； (3)土層滲透性好，砂井打設深度較淺就能滿足水力梯度的要求；若淺部土層滲透系數(shù)較小(k≤1×10-8m/s)且不是很深，建議將砂井打穿此淺部土層，到達滲透系數(shù)較大的土層； (4)孔隙比對試樁過程影響不大，但它通過影響土體其他參數(shù)間接發(fā)揮作用；彈性模量(泊松比)對試樁過程樁體和土體的沉降影響較大，但對孔隙水壓力沒有影響。 本文最后對堆載法和真空試樁法進行