固结软土中单桩负摩擦离心机模型试验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com凰绩墼土．中璺摩堡型避殓研寞一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯匿冒飘雪重苗亚固结软土中单桩负摩擦离心机模型试验研究童建国，朱瑞燕(浙江省电力设计院，浙江杭州310014)摘要：土工离心机模型试验是一种新的行之有效的试验方法，本文介绍了离心机模型试验原理，对浙江国华宁海发电厂桩基通过离心机模型试验模拟了软粘土固结过程中孑L隙水压力的消散，土层和桩的固结沉降变形，以及软土固结过程对桩基负摩擦的影响，得出了非常有工程价值的试验数据。关键词：离心机；软土；负摩擦；模型，中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：1671-991

2、3(2006)01-0012-05TheStudyonSinglePileNegativeFrictionCentrifugeModelinConsolidatedSOftSoilTONGJian—guo，ZHURui—yah(ZhejiangElectricPowerDesignInstitute，Hangzhou310014，China)Abstract：TheCentrifugemodeltestisoneofthenewandefectivemethod．Thisarticleintroducestherincipleofcentrifugemodeltes

3、t，discussesthewaterlapsefromthesoftsoil，thetransformwithsubsidence，andnegativefrictionaffecttopilesduringtheprocessofsoftsoilconsolidationinzhejiangguohuaninghaiPlantthroughtheCen—trifugemodeltest，concludesthevaluabletestdatum．Keywords：centrifuge；softsoil；thenegativefriction；mode1．本次试验

4、分为现场桩基负摩阻力试验和负1工程概况摩阻力离心机模型试验两部分。试验数量均为2浙江国华宁海发电厂位于浙江省宁波市宁组4根试桩，本文着重讨论离心机模型试验海县强蛟镇西北的团结塘海堤东侧的滩涂上，情况。拟建电厂建设规模为4×600MW燃煤机组。工2离心机模型试验原理程地质资料显示，主厂区地表下有5m至15m厚的淤泥层，其下有粉质粘土层、粉质粘土混土工离心模型试验是一种行之有效的物理砾砂层和凝灰岩层等。设计采用桩基础，根据模型。是以相似理论为理论基础，将原型材料电厂总平面布置方案，厂址场地由开山及滩涂按一定比例制成模型后，置于由离心机生成的回填而成，滩涂最大回填厚度达8

5、m以上。在软离心场中，通过加大土体的体积力，使模型达土地基上大面积回填引起固结沉降，其对桩基到与原型相等的应力状态，从而使原型与模型的负摩阻力的影响必须通过试验进行研究。的变形和破坏过程保持良好的相似性，并以此收稿日期：2005一l1一l5作者简介：童建国(1958一)，男，国家一级注册结构一『：程师，高级T程师。l2电力勘测设计2DDB年￡J2月第1期维普资讯http://www.cqvip.com匿邑萝圈蛋l⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．县缜墼土史璺壁复摩擦．彦查堕塞来研究原型的变形与破坏，其理论依据是相似力状态，两者的变形与破坏过程能保持相似。理论的三个

6、基本定律和应力、应变控制方程。土工离心模型试验中主要物理量的相似关系见相似第一定律：相似现象的各对应物理量表1。之比为一常数，且相似现象可用同一基本方程表1土工离心模型试验中各物理■的相似关系描述，定律中所指常数即为相似系数。内容分类物理量模型原型相似第二定律：表示现象各物理量之间关外部条件加速度(LT)l系的方程式都可以写成相似判据方程式，相似长度(L)ln现象具相同的判据方程式。面积(L)ln2几何量相似第三定律：具有相同文字的方程式单体积(L)ln3值条件相似，并且从单值条件导出的相似判据坡角(。)ll数值相等，是现象相似彼此相似的充要条件。位移(L)ln相似

7、理论就是通过上述三定律实现对模型应力(FLI2)ll试验的指导作用，第一定律是数值上的要求，时间(T)ln2第二定律是物理上的要求，第三定律则是相似性状的反应固结时间(T)ln2的充分必要条件。对于受力原型或模型结构物，蠕变时间(T)ll其应力、应变状态由以下三个基本控制方程渗透系数l描述：密度(ML)ll平衡方程：含水量ll(or虮f)+=0(i√=，Y，)(1)材料性质指标粘聚力C(FLI2)ll1几何方程：(占)=÷[(，)+(“√)]内摩擦角(。)ll压缩模量(FLI2)ll(，=，Y，)(2)本构方程：{d}=[D]{d占}(3)3离心模型试验式中：(