沋河特大桥工程桥梁桩基础的试验研究大纲

沋河特大桥工程桥梁桩基础的试验研究大纲 我国黄土地区面积大约64万km2，约占我国陆地面积的7，占世界黄土分布面积的49左右，其中湿陷性黄土约占总面积的四分之三左右，约为45万km2。黄土是在干旱的气候环境下形成的特殊物质堆积。由于黄土具有的湿陷性常威胁工程的稳定性（国外通常称这类土为问题土），因而黄土湿陷性是黄土地区工程勘查实践中的主要研究内容。黄土不同于粘性土，其容重小，无层理，主要颗粒成分为粉土，大孔构造发育，孔隙度高。湿陷性黄土在覆盖土层自重应力或自重应力和建筑附加应力综合作用下受水浸蚀，土的结构迅速破坏，发生显著的下沉，强度也随之迅速降低，对上部建筑物的危害极大。鉴于湿陷性黄土的这种特性，在该地区建筑物的设计及施工中，必须采用合理的基础形式或消除沉陷地基处理方式，才能满足建筑物的使用要求。 湿陷性黄土地区的黄土层一般都比较厚，上部的黄土较软弱，且其下常埋有坚实地层，桩基础可以穿越软弱的黄土层，直接置于卵石层、基岩或坚实的土层上，具有承载力高，受力明确，施工方便等优点。因而桩基础是目前国内外常使用的深基础形式之一，广泛的应用于铁路工程等大型的土木工程建筑物。特别是钻孔灌注桩，由于施工方法比较成熟，桩径可以根据荷载的大小来选择以满足重型建筑物的承载要求。 近几年来，我国对黄土的性状、结构、湿陷机理和湿陷评价，以及地基处理、复合地基、桩基和黄土地震性能的研究已取得了一些成果。对广大的建设者来说，如何消除黄土最特殊的工程性质遇水湿陷的特性所带来的工程技术问题，是一项长期的艰巨的任务，其中关于湿陷性黄土中预制桩和灌注桩必须考虑负摩阻力一直是工程必须重视的问题。 随着黄土地区经济建设的发展，西部大开发战略的实施，黄土的湿陷性评价是工程建设中首先要坚决的问题，特别是在桩基础中，由于黄土湿陷带来的负摩力问题比较复杂，加之不同地区黄土湿陷性特性不一，湿陷特性黄土地基中桩的负摩阻力问题变得更为复杂。由于以往对软弱黄土层中桩基础的研究较少，对大直径桩，长桩的研究也很少，不同的理论计算方法的定量结果相差很大，结合沋河特大桥工程项目，有必要进行原位的试桩试验，通过现场垂直荷载、水平荷载、浸水试验研究，获取必要的设计参数，提出合理的简化计算方法，为该工程灌注桩基础及该地区的灌注桩的设计施工提供依据。 图1桩位布置图 沋河特大桥是郑西客运专线的一项控制工程，桥址位于渭南市以北、陇海铁路沈河特大桥下游，跨越黄土台源及沈河河谷阶地，中心里程CK413 222，55-32m梁桥。计算的桩基础位于CK412 584。天然地面标高为0.5m,地下水位标高:-llm,土层平均泊松比为0.32。基础所处地层分布见沈河特大桥工程地质报告。场地土层物理力学性质见表1。其中埋深11.3m范围内的砂质黄土（Qeol3，），具有N级自重湿陷性。设计墩高6.9m-7.9m.承台位于冲刷线下0.5m,承台长11.6m宽7.0m,高2.5m.桩端位于粉质粘土层，拟采用钻孔灌注桩，设计桩长38m,桩径1.25m,按梅花型布置，桩位布置如图1所示。 表1土层的物理力学性质 层号 土层名称 层底埋深（m） 天然重度（kN/m3） Es（MPa） 桩侧极限摩阻力标准值（kPa） C （kPa） 1 砂质黄土 11 17.3 4.38.44 2 粘质黄土 13.3 17.3 4.62 50 3 卵石土 17.1 19.6 7.5 185 4 粉质粘土 19.9 20.2 8.7 35 8.3 10.9 5 粉土 22.7 20.4 9.4 35 6 含圆砾石 26.5 19.6 11.2 90 17.7 19.6 7 粉质粘土 40 20.2 13.1 35 1).通过室内试验研究，为单桩及群桩承载力和变形计算提供设计依据。 2).通过现场单桩浸