地下连续墙基础室内模型试验.doc

黄土地区大跨度桥梁地下连续梁墙和箱型基础的应用研究 报告简本 1 绪论 “黄土地区大跨度桥梁地下连续墙和箱型基础的应用研究”是交通部西部交通建设科技项目之一，由中交公路规划设计院有限公司主持，山西省公路局、西南交通大学、东南大学等单位参加。项目的起始2003年12月至2006年8月，但由于依托工程的变更，在请示了西部中心并获得同意后，结束期限延期至2007年6月。 2 黄土的工程特性 依托工程为河津～临猗一级公路K23+385天桥，地处万荣县高村，地貌单元为黄土塬旁压静三轴试验图2-地层由黄土、古土壤组成为黄土高原第四纪黄土与古土壤交替沉积的典型地层。 图2- 探井位置示意图2-2地层剖面 （1）探讨黄土地区地下连续墙基础荷载传递规律试验平面布置图3-1、3-、3-。元件布设情况见图图。 图平面图布置 图试验现场 图-4 竖向载荷试验元件布置图 (a) 正视图 (b) 立面图 图元件布设图成槽采用洛阳铲（图）。采取单片墙施工（图）。成槽后48小时内钢筋笼即入槽荷载箱与钢筋笼的连接见图。荷载箱 图 洛阳铲 图 洛阳铲 图各单片墙施工顺序图荷载箱与钢筋笼的连接 图 (a) 平面图 (b) A-A 图-10 荷载箱布置示意图（单位：mm） 竖向载荷试验于2005年3月16日开始，历时5天半遵照《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）。水平载荷试验采用卧式千斤顶施加水平荷载。 （2）各土层墙侧摩阻力随着墙土相对位移的增加而增大，但各土层墙侧摩阻力的增长幅度不同。随着墙土相对位移量的增大，摩阻力从线性变化到非线性。 （3）在加载初期，荷载大部分由墙侧摩阻力承担，传递到墙端的荷载很小，当侧摩阻力达到极限值后，外荷增量主要由墙端阻力承担。 水平荷载 （1）墙顶水平荷载－位移曲线具有显著的拐点，呈非线性性质。 （2）墙顶荷载作用下，墙身水平位移沿墙深逐渐变小，并随墙顶荷载的增加而增大。墙的受力及水平变形绝大部分发生在墙身上半部的1/3段，故墙身弯矩、及墙侧土抗力也主要发生在墙身上半部分。墙底埋深的增加对单片墙水平承载力无明显贡献。 （3）随着墙顶荷载的逐级增加，墙侧土体由弹性性状向塑性性状发展，其塑性区逐步向深部推移，墙身弯矩、土抗力的最大值及零值点沿墙身向下迁移。  4 地下连续墙基础室内模型试验 4.1 目的与内容 （1）低承台闭合墙基础在竖向荷载下的荷载－沉降特性以及荷载传递机理。 （2）墙－土－承台相互作用性状与机理。（）闭合墙基础的群墙效应。（） 4.2 试验设计 模型墙模型墙材料采用有机玻璃。A组模型墙尺寸：一字型墙的截面尺寸为280mm×32mm，墙高770mm；矩形闭合墙截面为“回”字型，外侧截面尺寸为280mm×280mm，内侧截面尺寸为 216mm×216mm，厚32mm，墙高720mm。B组模型墙尺寸：一字型墙的截面尺寸为380mm×32mm，墙高770mm；矩形闭合墙截面为“回”字型，外侧截面尺寸为380mm×380mm，内侧截面尺寸为 316mm×316mm，厚32mm，墙高720mm。在模型槽底部，首先用碎石（粒径小于12mm）设置反滤层，厚度为10cm，便于从桶底侧面的小孔中排水图。 图4-1 C-C剖面图 单位：mm 1. 反滤层 2. 双层孔径为0.4mm的钢丝网 3. 砂 4. 模型土 5. 单片墙模型 6. 闭合墙模型 7. 模型箱 8. 模型承台 （2）杠杆加载装置 杠杆加载系统图 图4-2 杠杆加载系统示意图 （a）杠杆加载系统图 （b）荷载传递杆 图4-7 加工后的滚珠构件 （c）杠杆下的防护栏 （d）杠杆的铰支点 图4-3 杠杆加载系统 4.3 测试元件布设 4.3.1 组模型墙竖向载荷试验 。 图4-4 模型测试元件平面布置图 单位：mm 图4-5 应变片与土压力盒的竖向布置图 单位：mm （a）应变片的竖向布置 (b)闭合模型墙土压力盒竖向布置 4.3.2 土体浸水的负摩阻力试验（A组模型墙） 测试元件布置见图4-6，浸水效果如图4-7所示。 图4-6 沉降标的平面布置图 图4-7 浸水中的闭合墙 4.3.3 数据采集与处理 应变值由YE2539静态应变仪自动采集 图4-8 YE2539静态应变仪4.4 模型试验结论 （1）单片墙基础的竖向承载力由侧摩阻力和端阻力组成，与灌注桩十分类似。 （2）闭合型地连墙基础外侧摩阻力的发挥过程与单片墙基础侧摩阻力发挥大致相同内摩阻力。 （3）随着荷载的增加，增加的荷载由墙端阻力和承台土反力