【摘 要】
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为解决人口区域性聚集、沿海城市土地资源稀缺等问题,我国沿海地区进行了大量的围垦工程建设,利用沿海丰富的滩涂资源,不断进行可利用土地资源的拓张。一方面,滩涂淤泥桩基由于工作区域靠近外海,除了承受竖向荷载外,也可能承受着波浪荷载、地震荷载等水平荷载;另一方面,滩涂淤泥由于含水量高、高压缩性、地基承载力低等特性,不利于发挥桩基的承载作用,需要对滩涂淤泥采用合适的固结处理后才能进行桩基建设。在以往文献中,
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为解决人口区域性聚集、沿海城市土地资源稀缺等问题,我国沿海地区进行了大量的围垦工程建设,利用沿海丰富的滩涂资源,不断进行可利用土地资源的拓张。一方面,滩涂淤泥桩基由于工作区域靠近外海,除了承受竖向荷载外,也可能承受着波浪荷载、地震荷载等水平荷载;另一方面,滩涂淤泥由于含水量高、高压缩性、地基承载力低等特性,不利于发挥桩基的承载作用,需要对滩涂淤泥采用合适的固结处理后才能进行桩基建设。在以往文献中,滩涂淤泥地基上进行桩基设计的研究报道较少,相关数据更多地来源于工程项目经验估算。针对上述问题,本文采用室内试验和现场试验相结合的手段,研究真空预压法处理滩涂淤泥地基前后桩基承载特性,为今后滩涂淤泥工程中桩基的设计提供科学判据。研究的主要内容如下:(1)通过相似准则开展室内竖向荷载静载试验、水平荷载静载和循环加载试验,分析荷载-沉降、荷载-水平位移的关系,结果显示,真空预压处理后桩基在滩涂淤泥地基中的承载力有着明显的提高,与真空预压处理前相比竖向极限承载力提高了18.2%,而水平静载和水平循环加载下桩基极限承载力提高了100%和120%。(2)进行现场真空预压处理试验,分析真空预压处理前后物理力学特性指标数据,分析土体含水率和十字板剪切强度的变化规律。真空预压处理后含水量降低23%,土体表面沉降值达到1033mm,为桩基承载力研究提供土体的物理力学特性参数判定。(3)开展现场单桩基础竖向承载特性试验,室内模拟试验结果得到现场验证,真空预压处理滩涂淤泥地基桩基竖向承载力提高了25%,分析现场试验桩基的轴力分布,试桩摩阻力提高了1.08倍,验证了真空预压在各方面提升了桩基竖向承载能力。根据室内试验得出水平极限承载力,确定现场桩的水平荷载加载方案,进行现场真空预压处理前后桩基水平荷载静载和循环试验,得出真空预压后桩基水平极限承载力提高了120%,与室内试验结果相符。桩端水平位移幅度减小,桩身截面弯矩增大且最大弯矩点上移1.5m,当深度为10米时,弯矩趋近于0,故真空预压有效地基处理深度为10m,为地基处理与后期桩基设计提供依据。(4)真空预压处理滩涂淤泥能保障施工机械进场的同时,更有效提高桩基的水平承载能力。因此,对沿海风电项目、水闸等水平承载力要求较高的滩涂工程,建议先行进行地基处理。
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