钙质砂地层后注浆桩承载特性模型试验研究
发布时间：2020-12-09 19:37
钙质砂是一种富含碳酸钙的特殊岩土介质,砂颗粒形状不规则,具有多孔隙、易破碎、易胶结的特殊性质。近年来,我国南海海域岛礁工程多以钙质砂作为常用的填筑材料,但在桩基和上部荷载作用下很容易发生颗粒破碎,导致地基发生蠕变或不均沉降,严重影响建筑物的使用。工程实践表明,后注浆桩可以较好地提高地基承载力,故研究钙质砂地层中未注浆桩和后注浆桩的承载特性变化具有重要意义。科学表明,室内模型试验可以较好地反应工程现场的实际承载特性。为研究钙质砂地层后注浆桩的承载特性,本课题自行设计加工并改良了模型桩承载特性试验装置和室内桩端后注浆试验装置,并开展室内模型试验,首先以河砂地层为对照组,探究钙质砂与河砂地层中单桩承载力的差异,再而对钙质砂地层中后注浆桩承载特性进行对比分析。基于钙质砂地层中桩基工程应用和研究现状,本文开展室内模型桩承载性能的系列研究工作,其具体研究内容简述如下:（1）钙质砂由于其特殊的材质和沉积环境,使其表观和力学性质与河砂相比有较大差异,在钙质砂和河砂地层中开展模型桩承载特性试验。在两种地层中,未注浆单桩的Q-s曲线均为陡降型;N-h曲线斜率极大,轴力衰减速率较小;qs-h曲线较为均匀,出...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钙质砂的
桂林理工大学硕士学位论文2极易产生胶结。正是由于钙质砂沉积环境比较特殊，形成了砂颗粒形状不规则、多孔隙、易破碎、易胶结的特殊性质[9-11]。导致钙质砂的工程力学性质与普通的海相沉积土、陆相沉积土相比有很大的差异[12-13]。图1.2钙质砂全球分布图在全球范围内，钙质砂主要分布于赤道两侧南北回归线之间的大陆架、海岸线或岛滩浅水区等热带或亚热带海域内，如图1.2所示，比如北美的佛罗里达海域、中美洲海域、阿拉伯湾南部海域、红海、印度西部海域、我国南海诸岛海域、澳大利亚西部大陆架等地区海域内都有分布。在我国境内，钙质砂在台湾岛、海南岛、涠洲岛及南海诸岛海岸海域均有分布，尤其是南海诸岛海域分布颇多[14-16]，见图1.3。本文进行室内模型试验所用到的砂样，取样于我国南海某岛周边海域。南海是连接三大洲、沟通两大洋的重要海上运输枢纽，所以一直以来都有“亚洲地中海”之称，具有极其重要的军事价值和航运价值。南沙群岛及其周围海域拥有极其丰富的油田、天然气、矿产、水产及新型资源，也是我国重要的能源和贸易资源通道[17]。“一带一路”倡议（“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议）和中共十八大“海洋强国”战略的提出[18]，使南沙群岛和周边海域已经成为确保国家领土和海洋权益的重要基地。自古以来，中国对我国临海海域的领海主权是不可争辩的。但近50年来，我国南海诸岛及海域受到临近国家的侵占和分割，大量资源资源遭到盗窃和掠夺。随着我国国防的需要、资源的勘探和开采以及永暑礁旅游业的发展，南海造岛工程和岛礁工程建设数量日益增多。因此，研究南海钙质砂的工程力学性质具有重大的意义。南海是中国三大边缘海之一，位于大陆的南方，是太平洋的西部海域，地理坐标范围为北纬4°～21?
桂林理工大学硕士学位论文3岛，东抵菲律宾，是印度洋与太平洋相连的重要海上运输要塞。图1.3我国南海诸岛海域钙质砂分布图桩基是一种常见的海洋基础形式，但由于钙质地层具有特殊性，实际工程表明在不同碳酸钙和胶结度的钙质砂地层中进行桩基工程建设，普通海相土和陆相土的岩土工程计算公式和施工经验已经不适用于钙质砂地层建设[19]。因此，学者们采用现场桩基测试和室内模型试验的方法，对钙质砂桩基承载力特性展开深入研究。但工程实践表明在钙质砂地层中打桩测得桩侧摩阻力很低[20-24]。此外，叶剑红等研究发现钙质砂地层中已有的建筑物会因为地基的特殊性质出现蠕动变形或不均匀沉降[25]，故需要对建筑物的基础进行加固处理，而后注浆技术是一种常用的提高建筑物基础力学性能的方法。若对钙质砂地层桩基周围进行后注浆技术处理，随着钙质砂的胶结程度变高，桩基的侧摩阻力会变大，桩基周围钙质砂土体的抗压缩性会变大，桩基承载力将会得到大幅度提高[26-27]。但承载力增大值并未得到具体量化，故进行钙质砂地层中未注浆桩和后注浆桩的承载特性模型试验研究，具有一定的学术价值和实际工程意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]珊瑚礁地质大直径钢管打入桩承载特性研究[J]. 刘修成,徐杰,游新鹏,谢锋. 海洋工程. 2019(06)
[2]中国南海吹填岛礁原状钙质砂蠕变特征初探[J]. 叶剑红,曹梦,李刚. 岩石力学与工程学报. 2019(06)
[3]钙质砂中单桩轴向抗拔模型试验研究[J]. 陈杨,杨敏,魏厚振,李卫超,孟庆山. 岩土力学. 2018(08)
[4]马累-机场岛跨海大桥建设场地工程地质特性及评价[J]. 卢超健,罗辉. 工程建设与设计. 2016(05)
[5]珊瑚礁岩土的工程地质特性研究进展[J]. 袁征,余克服,王英辉,孟庆山,汪稔. 热带地理. 2016(01)
[6]钙质砂地基单桩承载特性模型试验研究[J]. 秦月,孟庆山,汪稔,朱长歧. 岩土力学. 2015(06)
[7]丝绸之路经济带建设和21世纪海上丝绸之路建设的国家战略分析[J]. 袁新涛. 东南亚纵横. 2014(08)
[8]钙质砂颗粒内孔隙的结构特征分析[J]. 朱长歧,陈海洋,孟庆山,汪稔. 岩土力学. 2014(07)
[9]钙质砂中群桩模型试验研究[J]. 江浩,汪稔,吕颖慧,孟庆山. 岩石力学与工程学报. 2010(S1)
[10]钙质砂中模型桩的试验研究[J]. 江浩,汪稔,吕颖慧,孟庆山. 岩土力学. 2010(03)
博士论文
[1]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[2]钙质砂基本力学性质及颗粒破碎影响研究[D]. 张家铭.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2004
硕士论文
[1]注浆参数对桩基承载性能影响的试验研究和数值模拟[D]. 邵佳函.浙江大学 2018
[2]长平高速公路通道桥钻孔灌注桩桩端后注浆的应用研究[D]. 刘迪.吉林大学 2016
本文编号：2907377
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钙质砂的
桂林理工大学硕士学位论文2极易产生胶结。正是由于钙质砂沉积环境比较特殊，形成了砂颗粒形状不规则、多孔隙、易破碎、易胶结的特殊性质[9-11]。导致钙质砂的工程力学性质与普通的海相沉积土、陆相沉积土相比有很大的差异[12-13]。图1.2钙质砂全球分布图在全球范围内，钙质砂主要分布于赤道两侧南北回归线之间的大陆架、海岸线或岛滩浅水区等热带或亚热带海域内，如图1.2所示，比如北美的佛罗里达海域、中美洲海域、阿拉伯湾南部海域、红海、印度西部海域、我国南海诸岛海域、澳大利亚西部大陆架等地区海域内都有分布。在我国境内，钙质砂在台湾岛、海南岛、涠洲岛及南海诸岛海岸海域均有分布，尤其是南海诸岛海域分布颇多[14-16]，见图1.3。本文进行室内模型试验所用到的砂样，取样于我国南海某岛周边海域。南海是连接三大洲、沟通两大洋的重要海上运输枢纽，所以一直以来都有“亚洲地中海”之称，具有极其重要的军事价值和航运价值。南沙群岛及其周围海域拥有极其丰富的油田、天然气、矿产、水产及新型资源，也是我国重要的能源和贸易资源通道[17]。“一带一路”倡议（“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议）和中共十八大“海洋强国”战略的提出[18]，使南沙群岛和周边海域已经成为确保国家领土和海洋权益的重要基地。自古以来，中国对我国临海海域的领海主权是不可争辩的。但近50年来，我国南海诸岛及海域受到临近国家的侵占和分割，大量资源资源遭到盗窃和掠夺。随着我国国防的需要、资源的勘探和开采以及永暑礁旅游业的发展，南海造岛工程和岛礁工程建设数量日益增多。因此，研究南海钙质砂的工程力学性质具有重大的意义。南海是中国三大边缘海之一，位于大陆的南方，是太平洋的西部海域，地理坐标范围为北纬4°～21?
桂林理工大学硕士学位论文3岛，东抵菲律宾，是印度洋与太平洋相连的重要海上运输要塞。图1.3我国南海诸岛海域钙质砂分布图桩基是一种常见的海洋基础形式，但由于钙质地层具有特殊性，实际工程表明在不同碳酸钙和胶结度的钙质砂地层中进行桩基工程建设，普通海相土和陆相土的岩土工程计算公式和施工经验已经不适用于钙质砂地层建设[19]。因此，学者们采用现场桩基测试和室内模型试验的方法，对钙质砂桩基承载力特性展开深入研究。但工程实践表明在钙质砂地层中打桩测得桩侧摩阻力很低[20-24]。此外，叶剑红等研究发现钙质砂地层中已有的建筑物会因为地基的特殊性质出现蠕动变形或不均匀沉降[25]，故需要对建筑物的基础进行加固处理，而后注浆技术是一种常用的提高建筑物基础力学性能的方法。若对钙质砂地层桩基周围进行后注浆技术处理，随着钙质砂的胶结程度变高，桩基的侧摩阻力会变大，桩基周围钙质砂土体的抗压缩性会变大，桩基承载力将会得到大幅度提高[26-27]。但承载力增大值并未得到具体量化，故进行钙质砂地层中未注浆桩和后注浆桩的承载特性模型试验研究，具有一定的学术价值和实际工程意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]珊瑚礁地质大直径钢管打入桩承载特性研究[J]. 刘修成,徐杰,游新鹏,谢锋. 海洋工程. 2019(06)
[2]中国南海吹填岛礁原状钙质砂蠕变特征初探[J]. 叶剑红,曹梦,李刚. 岩石力学与工程学报. 2019(06)
[3]钙质砂中单桩轴向抗拔模型试验研究[J]. 陈杨,杨敏,魏厚振,李卫超,孟庆山. 岩土力学. 2018(08)
[4]马累-机场岛跨海大桥建设场地工程地质特性及评价[J]. 卢超健,罗辉. 工程建设与设计. 2016(05)
[5]珊瑚礁岩土的工程地质特性研究进展[J]. 袁征,余克服,王英辉,孟庆山,汪稔. 热带地理. 2016(01)
[6]钙质砂地基单桩承载特性模型试验研究[J]. 秦月,孟庆山,汪稔,朱长歧. 岩土力学. 2015(06)
[7]丝绸之路经济带建设和21世纪海上丝绸之路建设的国家战略分析[J]. 袁新涛. 东南亚纵横. 2014(08)
[8]钙质砂颗粒内孔隙的结构特征分析[J]. 朱长歧,陈海洋,孟庆山,汪稔. 岩土力学. 2014(07)
[9]钙质砂中群桩模型试验研究[J]. 江浩,汪稔,吕颖慧,孟庆山. 岩石力学与工程学报. 2010(S1)
[10]钙质砂中模型桩的试验研究[J]. 江浩,汪稔,吕颖慧,孟庆山. 岩土力学. 2010(03)
博士论文
[1]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[2]钙质砂基本力学性质及颗粒破碎影响研究[D]. 张家铭.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2004
硕士论文
[1]注浆参数对桩基承载性能影响的试验研究和数值模拟[D]. 邵佳函.浙江大学 2018
[2]长平高速公路通道桥钻孔灌注桩桩端后注浆的应用研究[D]. 刘迪.吉林大学 2016
本文编号：2907377
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