一种模拟原状泥岩动力打桩与静载试验装置的研制及应用

作者：银吉超; 白晓宇^*; 张亚妹; 闫楠; 王永洪; 张明义

来源：岩土力学, 2023, 44(S1): 698-710.

DOI：10.16285/j.rsm.2022.1469

• 原状软岩
• 试验装置
• 动力打桩
• 静载试验
• 桩周泥岩强度
• 模型试验

针对泥岩地基打入桩贯入困难、承载力不足现象及软岩易扰动难以制备模型地基的特点，通过原状软岩约束单元、锤击贯入单元、导轨支架单元、静载单元4部分的设计与联系，初步研制了基于原状软岩的模拟打桩与静载试验装置，进行标定及验证性试验、应用试验，验证装置的可行性、稳定性，分析打入桩的沉贯与承载特性，明确桩周泥岩力学特征，提出进一步研究展望与工程应用建议。研究表明：（1）验证性试验、应用试验结果与现场试验结果一致，沉贯特性、承载特性与现场试验相同，验证了试验装置的可行性；（2）荷载传递相关因子α稳定性好，进一步证实了试验装置的荷载传递稳定可靠；（3）泥岩软硬互层严重，每10 mm贯入度通过锤击数表征的贯入阻力差异性大，低强度软夹层发生的静载破坏呈现出沉降急剧增大的陡降特征；（4）打桩对桩周2d(d为桩径)范围内的泥岩造成不同梯度的损伤，每间隔0.5d，强度损失66.0%、40.5%、17.0%、7.0%，弹性模量损失80.5%、54.5%、26.5%、11.0%;(5)完善取样技术，加强泥岩软硬互层的勘察判定，增强控制贯入度的施工措施，泥岩地基打入桩承载力的理论分析、数值计算及设计施工，应按损伤梯度合理选取原状力学参数折减后的数值。试验装置具有稳定、可靠、可控等优点，可为泥岩地基动力打入桩的相关研究提供支撑。

• 单位
  青岛理工大学; 土木工程学院; 蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心