鈣質(zhì)砂地層后注漿樁承載特性模型試驗研究
發(fā)布時間：2020-12-09 19:37
鈣質(zhì)砂是一種富含碳酸鈣的特殊巖土介質(zhì),砂顆粒形狀不規(guī)則,具有多孔隙、易破碎、易膠結(jié)的特殊性質(zhì)。近年來,我國南海海域島礁工程多以鈣質(zhì)砂作為常用的填筑材料,但在樁基和上部荷載作用下很容易發(fā)生顆粒破碎,導致地基發(fā)生蠕變或不均沉降,嚴重影響建筑物的使用。工程實踐表明,后注漿樁可以較好地提高地基承載力,故研究鈣質(zhì)砂地層中未注漿樁和后注漿樁的承載特性變化具有重要意義�？茖W表明,室內(nèi)模型試驗可以較好地反應工程現(xiàn)場的實際承載特性。為研究鈣質(zhì)砂地層后注漿樁的承載特性,本課題自行設計加工并改良了模型樁承載特性試驗裝置和室內(nèi)樁端后注漿試驗裝置,并開展室內(nèi)模型試驗,首先以河砂地層為對照組,探究鈣質(zhì)砂與河砂地層中單樁承載力的差異,再而對鈣質(zhì)砂地層中后注漿樁承載特性進行對比分析�；阝}質(zhì)砂地層中樁基工程應用和研究現(xiàn)狀,本文開展室內(nèi)模型樁承載性能的系列研究工作,其具體研究內(nèi)容簡述如下:（1）鈣質(zhì)砂由于其特殊的材質(zhì)和沉積環(huán)境,使其表觀和力學性質(zhì)與河砂相比有較大差異,在鈣質(zhì)砂和河砂地層中開展模型樁承載特性試驗。在兩種地層中,未注漿單樁的Q-s曲線均為陡降型;N-h曲線斜率極大,軸力衰減速率較小;qs-h曲線較為均勻,出...
【文章來源】：桂林理工大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鈣質(zhì)砂的
桂林理工大學碩士學位論文2極易產(chǎn)生膠結(jié)。正是由于鈣質(zhì)砂沉積環(huán)境比較特殊，形成了砂顆粒形狀不規(guī)則、多孔隙、易破碎、易膠結(jié)的特殊性質(zhì)[9-11]。導致鈣質(zhì)砂的工程力學性質(zhì)與普通的海相沉積土、陸相沉積土相比有很大的差異[12-13]。圖1.2鈣質(zhì)砂全球分布圖在全球范圍內(nèi)，鈣質(zhì)砂主要分布于赤道兩側(cè)南北回歸線之間的大陸架、海岸線或島灘淺水區(qū)等熱帶或亞熱帶海域內(nèi)，如圖1.2所示，比如北美的佛羅里達海域、中美洲海域、阿拉伯灣南部海域、紅海、印度西部海域、我國南海諸島海域、澳大利亞西部大陸架等地區(qū)海域內(nèi)都有分布。在我國境內(nèi)，鈣質(zhì)砂在臺灣島、海南島、潿洲島及南海諸島海岸海域均有分布，尤其是南海諸島海域分布頗多[14-16]，見圖1.3。本文進行室內(nèi)模型試驗所用到的砂樣，取樣于我國南海某島周邊海域。南海是連接三大洲、溝通兩大洋的重要海上運輸樞紐，所以一直以來都有“亞洲地中�！敝Q，具有極其重要的軍事價值和航運價值。南沙群島及其周圍海域擁有極其豐富的油田、天然氣、礦產(chǎn)、水產(chǎn)及新型資源，也是我國重要的能源和貿(mào)易資源通道[17]�！耙粠б宦贰背h（“新絲綢之路經(jīng)濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的合作倡議）和中共十八大“海洋強國”戰(zhàn)略的提出[18]，使南沙群島和周邊海域已經(jīng)成為確保國家領土和海洋權(quán)益的重要基地。自古以來，中國對我國臨海海域的領海主權(quán)是不可爭辯的。但近50年來，我國南海諸島及海域受到臨近國家的侵占和分割，大量資源資源遭到盜竊和掠奪。隨著我國國防的需要、資源的勘探和開采以及永暑礁旅游業(yè)的發(fā)展，南海造島工程和島礁工程建設數(shù)量日益增多。因此，研究南海鈣質(zhì)砂的工程力學性質(zhì)具有重大的意義。南海是中國三大邊緣海之一，位于大陸的南方，是太平洋的西部海域，地理坐標范圍為北緯4°～21?
桂林理工大學碩士學位論文3島，東抵菲律賓，是印度洋與太平洋相連的重要海上運輸要塞。圖1.3我國南海諸島海域鈣質(zhì)砂分布圖樁基是一種常見的海洋基礎形式，但由于鈣質(zhì)地層具有特殊性，實際工程表明在不同碳酸鈣和膠結(jié)度的鈣質(zhì)砂地層中進行樁基工程建設，普通海相土和陸相土的巖土工程計算公式和施工經(jīng)驗已經(jīng)不適用于鈣質(zhì)砂地層建設[19]。因此，學者們采用現(xiàn)場樁基測試和室內(nèi)模型試驗的方法，對鈣質(zhì)砂樁基承載力特性展開深入研究。但工程實踐表明在鈣質(zhì)砂地層中打樁測得樁側(cè)摩阻力很低[20-24]。此外，葉劍紅等研究發(fā)現(xiàn)鈣質(zhì)砂地層中已有的建筑物會因為地基的特殊性質(zhì)出現(xiàn)蠕動變形或不均勻沉降[25]，故需要對建筑物的基礎進行加固處理，而后注漿技術(shù)是一種常用的提高建筑物基礎力學性能的方法。若對鈣質(zhì)砂地層樁基周圍進行后注漿技術(shù)處理，隨著鈣質(zhì)砂的膠結(jié)程度變高，樁基的側(cè)摩阻力會變大，樁基周圍鈣質(zhì)砂土體的抗壓縮性會變大，樁基承載力將會得到大幅度提高[26-27]。但承載力增大值并未得到具體量化，故進行鈣質(zhì)砂地層中未注漿樁和后注漿樁的承載特性模型試驗研究，具有一定的學術(shù)價值和實際工程意義。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]珊瑚礁地質(zhì)大直徑鋼管打入樁承載特性研究[J]. 劉修成,徐杰,游新鵬,謝鋒. 海洋工程. 2019(06)
[2]中國南海吹填島礁原狀鈣質(zhì)砂蠕變特征初探[J]. 葉劍紅,曹夢,李剛. 巖石力學與工程學報. 2019(06)
[3]鈣質(zhì)砂中單樁軸向抗拔模型試驗研究[J]. 陳楊,楊敏,魏厚振,李衛(wèi)超,孟慶山. 巖土力學. 2018(08)
[4]馬累-機場島跨海大橋建設場地工程地質(zhì)特性及評價[J]. 盧超健,羅輝. 工程建設與設計. 2016(05)
[5]珊瑚礁巖土的工程地質(zhì)特性研究進展[J]. 袁征,余克服,王英輝,孟慶山,汪稔. 熱帶地理. 2016(01)
[6]鈣質(zhì)砂地基單樁承載特性模型試驗研究[J]. 秦月,孟慶山,汪稔,朱長歧. 巖土力學. 2015(06)
[7]絲綢之路經(jīng)濟帶建設和21世紀海上絲綢之路建設的國家戰(zhàn)略分析[J]. 袁新濤. 東南亞縱橫. 2014(08)
[8]鈣質(zhì)砂顆粒內(nèi)孔隙的結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 朱長歧,陳海洋,孟慶山,汪稔. 巖土力學. 2014(07)
[9]鈣質(zhì)砂中群樁模型試驗研究[J]. 江浩,汪稔,呂穎慧,孟慶山. 巖石力學與工程學報. 2010(S1)
[10]鈣質(zhì)砂中模型樁的試驗研究[J]. 江浩,汪稔,呂穎慧,孟慶山. 巖土力學. 2010(03)
博士論文
[1]南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設可行性研究[D]. 王新志.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2008
[2]鈣質(zhì)砂基本力學性質(zhì)及顆粒破碎影響研究[D]. 張家銘.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2004
碩士論文
[1]注漿參數(shù)對樁基承載性能影響的試驗研究和數(shù)值模擬[D]. 邵佳函.浙江大學 2018
[2]長平高速公路通道橋鉆孔灌注樁樁端后注漿的應用研究[D]. 劉迪.吉林大學 2016
本文編號：2907377
【文章來源】：桂林理工大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鈣質(zhì)砂的
桂林理工大學碩士學位論文2極易產(chǎn)生膠結(jié)。正是由于鈣質(zhì)砂沉積環(huán)境比較特殊，形成了砂顆粒形狀不規(guī)則、多孔隙、易破碎、易膠結(jié)的特殊性質(zhì)[9-11]。導致鈣質(zhì)砂的工程力學性質(zhì)與普通的海相沉積土、陸相沉積土相比有很大的差異[12-13]。圖1.2鈣質(zhì)砂全球分布圖在全球范圍內(nèi)，鈣質(zhì)砂主要分布于赤道兩側(cè)南北回歸線之間的大陸架、海岸線或島灘淺水區(qū)等熱帶或亞熱帶海域內(nèi)，如圖1.2所示，比如北美的佛羅里達海域、中美洲海域、阿拉伯灣南部海域、紅海、印度西部海域、我國南海諸島海域、澳大利亞西部大陸架等地區(qū)海域內(nèi)都有分布。在我國境內(nèi)，鈣質(zhì)砂在臺灣島、海南島、潿洲島及南海諸島海岸海域均有分布，尤其是南海諸島海域分布頗多[14-16]，見圖1.3。本文進行室內(nèi)模型試驗所用到的砂樣，取樣于我國南海某島周邊海域。南海是連接三大洲、溝通兩大洋的重要海上運輸樞紐，所以一直以來都有“亞洲地中�！敝Q，具有極其重要的軍事價值和航運價值。南沙群島及其周圍海域擁有極其豐富的油田、天然氣、礦產(chǎn)、水產(chǎn)及新型資源，也是我國重要的能源和貿(mào)易資源通道[17]�！耙粠б宦贰背h（“新絲綢之路經(jīng)濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的合作倡議）和中共十八大“海洋強國”戰(zhàn)略的提出[18]，使南沙群島和周邊海域已經(jīng)成為確保國家領土和海洋權(quán)益的重要基地。自古以來，中國對我國臨海海域的領海主權(quán)是不可爭辯的。但近50年來，我國南海諸島及海域受到臨近國家的侵占和分割，大量資源資源遭到盜竊和掠奪。隨著我國國防的需要、資源的勘探和開采以及永暑礁旅游業(yè)的發(fā)展，南海造島工程和島礁工程建設數(shù)量日益增多。因此，研究南海鈣質(zhì)砂的工程力學性質(zhì)具有重大的意義。南海是中國三大邊緣海之一，位于大陸的南方，是太平洋的西部海域，地理坐標范圍為北緯4°～21?
桂林理工大學碩士學位論文3島，東抵菲律賓，是印度洋與太平洋相連的重要海上運輸要塞。圖1.3我國南海諸島海域鈣質(zhì)砂分布圖樁基是一種常見的海洋基礎形式，但由于鈣質(zhì)地層具有特殊性，實際工程表明在不同碳酸鈣和膠結(jié)度的鈣質(zhì)砂地層中進行樁基工程建設，普通海相土和陸相土的巖土工程計算公式和施工經(jīng)驗已經(jīng)不適用于鈣質(zhì)砂地層建設[19]。因此，學者們采用現(xiàn)場樁基測試和室內(nèi)模型試驗的方法，對鈣質(zhì)砂樁基承載力特性展開深入研究。但工程實踐表明在鈣質(zhì)砂地層中打樁測得樁側(cè)摩阻力很低[20-24]。此外，葉劍紅等研究發(fā)現(xiàn)鈣質(zhì)砂地層中已有的建筑物會因為地基的特殊性質(zhì)出現(xiàn)蠕動變形或不均勻沉降[25]，故需要對建筑物的基礎進行加固處理，而后注漿技術(shù)是一種常用的提高建筑物基礎力學性能的方法。若對鈣質(zhì)砂地層樁基周圍進行后注漿技術(shù)處理，隨著鈣質(zhì)砂的膠結(jié)程度變高，樁基的側(cè)摩阻力會變大，樁基周圍鈣質(zhì)砂土體的抗壓縮性會變大，樁基承載力將會得到大幅度提高[26-27]。但承載力增大值并未得到具體量化，故進行鈣質(zhì)砂地層中未注漿樁和后注漿樁的承載特性模型試驗研究，具有一定的學術(shù)價值和實際工程意義。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]珊瑚礁地質(zhì)大直徑鋼管打入樁承載特性研究[J]. 劉修成,徐杰,游新鵬,謝鋒. 海洋工程. 2019(06)
[2]中國南海吹填島礁原狀鈣質(zhì)砂蠕變特征初探[J]. 葉劍紅,曹夢,李剛. 巖石力學與工程學報. 2019(06)
[3]鈣質(zhì)砂中單樁軸向抗拔模型試驗研究[J]. 陳楊,楊敏,魏厚振,李衛(wèi)超,孟慶山. 巖土力學. 2018(08)
[4]馬累-機場島跨海大橋建設場地工程地質(zhì)特性及評價[J]. 盧超健,羅輝. 工程建設與設計. 2016(05)
[5]珊瑚礁巖土的工程地質(zhì)特性研究進展[J]. 袁征,余克服,王英輝,孟慶山,汪稔. 熱帶地理. 2016(01)
[6]鈣質(zhì)砂地基單樁承載特性模型試驗研究[J]. 秦月,孟慶山,汪稔,朱長歧. 巖土力學. 2015(06)
[7]絲綢之路經(jīng)濟帶建設和21世紀海上絲綢之路建設的國家戰(zhàn)略分析[J]. 袁新濤. 東南亞縱橫. 2014(08)
[8]鈣質(zhì)砂顆粒內(nèi)孔隙的結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 朱長歧,陳海洋,孟慶山,汪稔. 巖土力學. 2014(07)
[9]鈣質(zhì)砂中群樁模型試驗研究[J]. 江浩,汪稔,呂穎慧,孟慶山. 巖石力學與工程學報. 2010(S1)
[10]鈣質(zhì)砂中模型樁的試驗研究[J]. 江浩,汪稔,呂穎慧,孟慶山. 巖土力學. 2010(03)
博士論文
[1]南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設可行性研究[D]. 王新志.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2008
[2]鈣質(zhì)砂基本力學性質(zhì)及顆粒破碎影響研究[D]. 張家銘.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2004
碩士論文
[1]注漿參數(shù)對樁基承載性能影響的試驗研究和數(shù)值模擬[D]. 邵佳函.浙江大學 2018
[2]長平高速公路通道橋鉆孔灌注樁樁端后注漿的應用研究[D]. 劉迪.吉林大學 2016
本文編號：2907377
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