一、关于嵌岩桩竖向承载力计算方法的探讨(论文文献综述)
周洁,任君杰,李泽垚,刘钟[1](2021)在《嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法研究》文中认为嵌岩桩因其单桩承载力高、群桩效应小等优点,已被广泛运用至工程实践中。而其单桩承载力作为重要参数,常规的静载荷试验方法耗时费力,故而多种计算便捷的估算方法在很多情况下也得到了推广应用。考虑到工程实践中如何选择相适应的嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法缺乏系统研究,归纳总结分析了不同的规范法、理论法及经验公式法的优缺点,并结合工程实例对多组实测数据进行不同方法下嵌岩桩承载力的计算应用分析比较。结果表明:3种嵌岩桩承载力估算方法的准确程度和其所表达的嵌岩桩受荷性状和实际受荷性状的接近程度存在较强的关联性,而和需要参数的多少关联性较小。理论分析法由于物理意义更为明确,其计算结果也更为接近实际值。而经验公式方法由于缺乏明确物理意义,计算结果和实际值相差较大。规范中,《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)规范计算公式体现的桩体受荷性状中最为接近实际且考虑影响因素较为全面,估算准确性较高。根据该研究成果,可对工程实践中嵌岩桩竖向承载力计算方法选择提供可靠的优选建议及误差来源分析。
周家全[2](2021)在《高速铁路桥梁软岩嵌岩桩承载力学特征研究》文中研究指明软岩地层在我国分布范围较广,随着高速铁路工程建设的迅速发展,跨越河流、山区等桥梁基础软岩嵌岩桩也得到了广泛应用。由于软岩特有的物理力学特征,软岩嵌岩桩体系,特别是桩-软岩界面力学性质与一般桩-土、桩-岩界面均存在较大差异。现行的桩基设计规范中,并未明确指出软岩嵌岩桩的设计标准,而是参照硬岩的设计标准,且不同类别规范对于软岩嵌岩桩设计标准也存在较大差异。除此之外,由于高速铁路桩基础还需承担上部列车运行时引起的循环荷载作用,桩基础在循环荷载作用下也会发生承载力弱化及累计沉降,进而影响到结构的稳定性。因此,客观认识软岩嵌岩桩承载特性及循环荷载作用下累计沉降机理,对完善桩基承载理论体系与工程设计规范,确保高速铁路等交通运营安全,具有重要的理论研究与工程应用价值。针对高速铁路工程中软岩嵌岩桩的工程地质特点,论文以泰和赣江特大桥完全软岩嵌岩桩基础为背景,采用室内试验、理论分析、数值模拟等研究方法,对软岩嵌岩桩承载机理及循环荷载作用下累计沉降规律进行系统研究,主要研究内容和研究成果如下:(1)桩-软岩胶结界面剪切变形特性试验研究。设计并制作含不同粗糙度界面的制样模具,制备混凝土-软岩胶结试样,开展含不同粗糙体起伏角的桩-软岩胶结试样剪切试验,根据试验结果分析了界面粗糙体起伏、桩侧软岩单轴抗压强度、界面初始法向应力等因素对桩-软岩界面剪切特性的影响。试验结果表明,(a)桩-软岩胶结界面剪应力-剪切位移曲线主要分为三段,剪切初始阶段,剪应力随剪切位移增大近似呈线性增长趋势,增长幅值和增长速率均较小;快速增长阶段,剪应力随剪切位移增大迅速增大,增长速率明显提高;残余剪切阶段,达到峰值剪应力后,界面剪应力发生衰减弱化,并逐渐趋于残余稳定状态。(b)桩-软岩胶结界面峰值剪应力与残余剪应力均随着桩侧软岩单轴抗压强度σc和粗糙体起伏角β的增大而增大,但峰值剪应力与残余剪应力的增长速率却随着σc和β的增大而逐渐降低;界面最大胶结强度随σc的增大而明显增大,增长速率随着σc的增大有所弱化,最大胶结强度受界面粗糙体起伏角β的影响较小,几乎可忽略。界面峰值剪应力与残余剪应力均随着界面初始法向应力的增大而增大。(c)桩-软岩胶结界面剪切破坏主要发生在软岩粗糙体凸起部位,桩身混凝土部分几乎未发生剪断破坏。软岩单轴抗压强度一定时,界面粗糙体起伏角越大,粗糙体被剪断部分越多。界面粗糙度一定时,随着软岩单轴抗压强度增大,粗糙体被剪断比例逐渐降低,界面破坏模式从根部剪断破坏逐渐转变为粗糙体顶部磨损破坏,且粗糙体起伏角越小,破坏程度越低。初始法向应力越大,软岩部分被剪断比例也相应增大。(2)基于桩-软岩界面剪切特性的软岩嵌岩桩荷载传递理论研究。从桩-软岩界面剪切力学特性微观机理出发,结合桩-软岩胶结界面剪切试验结果,将桩-软岩界面剪切力学过程划分为胶结弹性变形、滑动剪胀和剪切滑移三个阶段,并提出了考虑界面胶结效应与峰后软化特性的桩侧胶结软化荷载传递模型,基于荷载传递法,推导出桩侧阻力与桩身轴力解析解。分析结果表明,(a)滑动剪胀阶段桩侧阻力随软岩单轴抗压强度的增大而增大,界面胶结强度会使得侧阻力相应增大,且软岩单轴抗压强度越大,由胶结强度引起的桩侧阻力增大效应越明显,嵌岩桩桩侧阻力发挥也越充分。(b)桩-软岩界面极限侧阻力与残余侧阻力随桩-软岩弹性模量比的减小而相应增大,界面胶结强度会使极限侧阻力有所增大,但由于界面胶结强度会削弱剪胀过程中界面的极限剪切位移,桩侧法向应力增量减小,残余侧阻力有所降低。(c)随着桩-软岩界面粗糙体起伏角增大,界面极限侧阻力呈现先增大后减小的趋势,残余侧阻力逐渐下降,存在一个界面最佳粗糙度,使得极限侧阻力最大,但其同时也受桩侧软岩单轴抗压强度的影响。(3)软岩嵌岩桩受力特性数值模拟研究。基于ABAQUS数值模拟软件二次开发平台,编写考虑桩-软岩界面胶结软化特征的接触子程序UINTER,建立软岩嵌岩桩数值计算分析模型,分析竖向荷载作用下软岩嵌岩桩受力特性.研究发现,(a)在高荷载水平下,桩侧软岩单轴抗压强度σc越小,桩顶沉降随桩顶荷载增大下降速率越快。(b)桩-软岩弹性模量比越大,桩顶沉降随桩顶荷载增大下降速率更快,相应的桩端荷载分担比也更高。(c)低荷载水平下,桩顶沉降随桩-软岩界面粗糙度增大而降低,高荷载水平下,桩顶沉降随着桩-软岩界面粗糙体起伏角β增大呈先增大后减小趋势,但桩端荷载分担比逐渐降低。(d)当嵌岩深度一定时,桩径越小,嵌岩深径比越大,荷载-沉降曲线从缓降型变为陡降型,软岩嵌岩桩的极限承载力越小;当桩径一定时,改变嵌岩深度,桩的极限承载力随嵌岩深度的增大而增大,但存在一临界嵌岩深度,当超过该临界值时,桩的极限承载力随嵌岩深度的增大变化较小,桩顶沉降量变化几乎为零,改变桩径对软岩嵌岩桩的极限承载力影响比嵌岩深度更明显。(4)软岩嵌岩桩极限端阻力理论计算方法研究。根据软岩嵌岩桩桩底破坏模式不同,分别研究了基于桩端剪切破坏模式和球孔扩张破坏模式下的软岩嵌岩桩极限端阻力理论计算方法,对各参数的敏感性进行了分析。考虑嵌岩深径比的影响,利用数值模拟结果对理论计算方法的可靠性进行验证,提出软岩嵌岩桩桩端极限端阻力理论计算方法和桩顶沉降迭代计算程序。研究表明,(a)基于嵌岩桩桩端剪切破坏模式下的极限端阻力计算值受岩石地质力学指标GSI影响较大,极限端阻力随GSI的增大不断增大,且增长速率不断上升。(b)基于球孔扩张破坏模式的极限端阻力计算值分别随着岩石黏聚力、内摩擦角弹性模量的增大而增大,增长速率逐渐降低。岩石内摩擦角对极限端阻力的影响最小,黏聚力的影响次之,弹性模量对极限端阻力的影响最大。(c)嵌岩深径比n≤10时,可采用基于球孔扩张破坏模式计算软岩嵌岩桩极限端阻力;当嵌岩深径比n≥15时,采用剪切破坏模式计算出的极限端阻力与数值模拟结果更接近,当嵌岩深径比10<n<15时,分别取n=10和n=15时两种理论方法得到的较大值进行内插取值。(5)循环荷载作用下软岩嵌岩桩累计沉降机理研究。利用岩石节理面循环剪切弱化机理,基于桩侧胶结软化模型提出考虑界面粗糙体磨损特性的循环剪切荷载传递模型,分析了各因素对桩-软岩界面循环剪切荷载传递特性的影响规律。随后利用该循环剪切荷载传递模型,编写循环加载条件下软岩嵌岩桩桩顶累计沉降计算程序,进一步研究了各因素对软岩嵌岩桩循环加载效应的影响程度。研究表明,(a)桩-软岩界面粗糙体起伏角β随循环剪切次数增大呈指数型衰减,β越大,β衰减速率越快,但极限侧阻力变化趋势从指数型衰减变为先增大后减小趋势,残余侧阻比也从指数型增长变为先减小后增大趋势,最终均趋于极限值。桩侧软岩单轴抗压强度越大,粗糙体起伏角和极限侧阻力衰减速率越低,但极限值较大。桩侧软岩弹性模量越大,β衰减极限值越小,但界面极限侧阻力极限值较大。界面初始法向应力越大,β衰减速率明显加快,极限剪切位移比随循环次数增多增长速率也更快,极限侧阻力极限值则出现先减小后增大的变化规律。(b)循环荷载作用下桩身荷载分布规律受循环荷载峰值影响较明显,桩顶循环荷载峰值较小时,桩侧阻力沿桩身向下逐渐减小,循环次数越多,桩身下部靠近桩端部分桩侧阻力有所增大,但桩身轴力变化较小,桩端荷载分担比和桩顶累计沉降变化较小;循环荷载峰值较大时,桩侧阻力变为沿桩身向下逐渐增大,且循环次数越多,侧阻力衰减速率也越快,桩身下部区域桩身轴力逐渐增大,桩端荷载分担比和桩顶累计沉降增长速率更快。(c)桩顶循环加载时,嵌岩深径比对桩顶累计沉降和桩端荷载分担比增长速率影响较小;桩侧软岩单轴抗压强度越小,桩顶累计沉降受循环加载次数的影响较为明显,累计沉降和桩端荷载分担比随循环次数增多增长速率越快;循环次数越多,桩岩弹性模量比对桩顶累计沉降的影响越明显,比值越大,桩顶累计沉降和桩端荷载分担比增长速率越大。
伍洪均[3](2021)在《深厚填方场地嵌岩桩负摩阻力特性研究》文中指出在地形地貌复杂的西部山地和丘岭地区,为合理规划土地资源以及改善城市空间利用,常采用“挖高填低”的办法,形成大量由开挖所得土石混合料直接回填的深厚填方场地。嵌岩桩因其具备控制地基沉降的优异性能而广泛应用在该种场地工程中,填料的自身固结沉降会对桩基产生可观的负摩阻力,可能造成桩基变形过大、桩身破坏以及桩端地基屈服等问题,而桩-土石混合料体系的相互作用机理也有别于素填土地基和软土地基等桩-土体系,目前针对该条件下桩身负摩阻力特性还缺乏系统性的研究。因此,开展深厚土石混合料填土地基中嵌岩桩负摩阻力特性研究具有重要的工程价值和理论意义。本文选取了西南地区具有代表性的砂泥岩为抛填土石混合料填土进行桩基的室内模型试验,采用模型试验与数值模拟相结合的手段进行对比分析,并构建了桩侧摩阻力分段计算模型,基于功能互等定律推导得到桩身轴力及位移的控制方程,对深厚填方场地下的嵌岩桩负摩阻力作用机理及分布规律进行系统的讨论。得到的工作成果有:(1)对嵌岩桩的承载力特性以及荷载传递机理进行了阐述,系统分析了各种单桩负摩阻力计算方法和中性点的估算方法的假设条件、理论基础、使用条件及特点等。(2)设计了以土石填料为主的深厚填方场地嵌岩桩模型试验方案,试验结果表明,荷载作用下不同桩周填土对土体沉降影响较大,对桩身沉降影响较小,堆载完成后,土石混合料填土地基中土体表面沉降较素填土条件下减小了15.22%,桩载完成后,土石混合料填土地基中桩身沉降较素填土条件下减小了1.47%;相同荷载工况下,不论土石混合料填土或素填土条件,桩身轴力均沿桩身深度方向呈先增大后减小的规律,但土石混合料填土地基中桩身所受负摩阻力更小;中性点位置随着桩顶荷载的增加呈线性上移,对于与本文同种类型土石混合料填土地基,基桩中性点深度可由同一类素填土通过修正系数0.92得到;嵌岩段的存在能有效提高嵌岩桩的竖向承载性能。(3)建立有限元模型与室内模型试验进行对比,验证了试验模型与数值模型在桩身轴力、桩侧摩阻力和中性点等特性基本规律上具有较好的吻合性。并进一步分析表明,增大嵌岩深度,桩端阻力分担的荷载呈下降趋势,并不利于发挥其承载作用,根据基岩强度可确定合适的嵌岩深度;基岩强度是影响桩侧摩阻力强化效应的一个重要因素,基岩强度越小,桩侧摩阻力在桩端附近的增长越明显。(4)使用双曲线模型计算桩土剪切位移达到极限状态前的桩侧摩阻力,结合有效应力法建立了桩侧摩阻力分段计算模型,并基于功能互等定律进行理论推导,得到深厚填土地基中同时考虑桩土相对位移和桩-土体系势能变化的桩身轴力及位移计算表达式,进而给出了改进的深厚填方场地中考虑负摩阻力的嵌岩桩设计计算方法,并结合工程实例,验证了本方法能够较准确的分析深厚填土地基中桩基的力学特性。
谢一凡[4](2021)在《软岩嵌岩桩承载力特性研究 ——以广州某建筑地基为例》文中认为沉积作用形成的岩石中,于其浅部工程使用段常常会出现软硬互层,即地基岩层呈现软、硬相间的情形,导致软质岩层中嵌岩桩的承载力计算难以得到准确结果。本文主要以广州某超高层建筑的软岩嵌岩桩基础为例,通过对嵌岩桩承载机理研究,分析了规范推荐的承载力计算结果,采用有限单元数值模拟分析等,对软岩嵌岩桩的承载力特性进行了深入的研究,取得了一些有益的启示。主要的研究成果如下:(1)通过分析嵌岩桩在软质岩层中作用机理和荷载传递特性,发现嵌岩桩在软质岩层中桩端和桩侧阻力共同发挥作用时效果最好,随着嵌岩深度的增加,在嵌岩比rh/D大于5时,桩端阻力基本失去其作用。(2)采用规范推荐的公式对案例工程中的嵌岩桩进行单桩极限承载力、桩端阻力、桩侧摩擦力、容许应力等方面的设计计算,并通过现场大量的静载实验获取的Q-s曲线进行了验证。结果显示,当桩身穿过软硬互层时,单桩承载力由桩经过的岩土层(即桩周岩土)性质确定逐渐转变为由桩自身的条件控制,设计的桩端持力层岩石强度设计值在25MPa以下比较合适,当地基岩石强度出现变化时,可以通过调整嵌岩深度来满足单桩承载力的设计要求,由强度等效公式简单换算;使用地基规范算出的特征值是桩基规范的1.2倍。(3)嵌岩桩桩-岩荷载传递控制微分方程表明,一部桩体内压应力σ(z)分转换成桩-岩之间的剪应力τ(z),桩侧岩土以-τ(z)或qs(z)的应力场形式于水平方向扩散至周边岩土层中,桩体内压应力沿桩身以递减后,余力向下传递,直至削减为零,当其余力传至桩底持力层扩散于桩底以下3D深度范围之中。(4)运用MIDAS软件建立了简化的嵌岩桩计算模型,利用模型对不同尺寸的嵌岩进行了桩身轴力、应力和沉降变形的计算,并与现场监测值进行了比较。结果表明,在软岩中桩身顶部以下2D深度内轴力与桩柱受力性质相似,应力主要集中于桩体内,未向桩周岩土扩散;随着桩入土长度增加,桩身内轴力呈非线性速减,以应力场的形式向桩周边岩土层快速扩散,达到桩下部1D范围内桩身轴力可减弱至桩顶荷载的8%左右。不同直径的桩身轴力则随深度变化呈现聚拢的一致性,而桩内应力则于桩顶段呈发散型,至桩底收敛。(5)通过对不同尺寸桩的嵌岩比计算、实测以及MIDAS软件的综合分析,可得出嵌岩比rh/D=1~3比较合适,本案例中的软岩嵌岩比在1.6左右为最佳。
蔡行[5](2020)在《基于自平衡试验的嵌岩桩在不同地质情况下承载性能分析研究》文中研究指明近些年来,随着经济的不断发展,贵阳地区不断兴建了许多高、重、大的建(构)筑物,在这个过程中,桩基础得到了广泛的应用,特别是嵌岩桩;贵阳地区属于岩溶地区,有较为复杂的地质构造和较为丰富的岩性,且在岩层之上,往往有较薄的上覆土层,这就导致很多建筑物都将持力层选择在厚度较大、起伏不平的破碎或较破碎岩层上,这对于嵌岩桩的发展起到了助力的作用;但是对于贵阳地区较为常见的几种岩层,作为嵌岩桩持力层时,桩基承载特性是如何发挥的,尚无明确定论,故本文选取贵阳地区四种不同地质条件进行基桩自平衡静载荷试验,对嵌岩桩的承载特性进行分析研究。本文的主要内容有:(1)介绍了国内外的研究现状以及本文研究的目的和意义。(2)介绍了贵州地区的常见的工程地质条件及岩石类别;并介绍了贵阳周边地区几种常见岩石的基本情况。(3)分别介绍了桩基现场原位试验的间接法和直接法,对这些试验方法进行简述;对建筑桩基自平衡静载荷试验的工作原理作了介绍,并介绍了嵌岩桩的荷载传递机理。(4)分别介绍了本文研究所依托的工程项目试验场地的岩土工程地质条件、岩石地基物理力学指标以及试桩的基本情况,根据现场试验情况及各地质条件下试验成果,计算了相应的桩基极限承载力;根据现场试验各桩的轴力分布情况,分别计算了各桩桩侧摩阻力和端阻力,并根据相应分布曲线,分析分布规律;比较各地质条件下,桩侧摩阻力和桩端阻力的大小及发挥情况,计算了各岩层桩侧极限承载力与桩端极限承载力的比值qs/qp,其中强风化泥质灰岩(0.133)>中风化泥岩(0.097)>中风化泥质白云岩(0.082)>强风化泥质白云岩(0.063);计算对比了三种现行规范下嵌岩桩承载力的计算方法,得出采用建筑桩基技术规范和贵州省地方规范来进行嵌岩桩单桩竖向极限承载力的计算值与实测值相差不大,且大部分是偏于安全,考虑到工程实际安全,针对贵阳地区的类似地质条件,建议采用这两种规范所提供的计算方法来计算嵌岩桩的承载力;此外,对于本文所研究的四种地质条件而言,贵州省地方标准所采用的计算方法比建筑桩基技术规范的更贴近于实测值,建筑桩基技术规范中相关经验参数需进一步完善和改进。(5)介绍了有限元方法及模拟软件FLAC3D,采用FLAC3D数值模拟软件对现场试验进行模拟以探讨在自平衡静载荷试验情况下,各岩层嵌岩桩发挥作用的情况,分析其合理性和可行性;根据模拟软件所记录的试验数据,分别计算各岩层下桩侧摩阻力极限值,并与规范值和实测值进行对比,分析误差原因,在工程实践中,应引起足够的重视。
郑峰[6](2020)在《泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究》文中认为嵌岩桩为低山丘陵地区常用桩型,具有单桩承载力大、抗震性能好、沉降较小等优点。泥岩在低山丘陵地区广泛分布,强度较低且相对硬质岩来说更易被压缩,因此泥岩嵌岩桩往往表现出不同于传统嵌岩桩的承载性状。本文结合泰安低山丘陵地区实际工程,运用GTS NX有限元分析软件,对嵌岩桩静载试验进行有限元数值模拟,通过模拟与实测对比验证了模型及参数的有效性,然后分析了加载过程中的荷载传递规律及桩顶位移发展规律,在此基础上,通过建立多种有限元模型研究了该地质条件下泥岩物理力学性质、桩底沉渣、桩径、上覆土层厚度对承载性状的影响,具体工作如下:(1)通过现场静载试验得到Q-s曲线,并对加载过程进行有限元模拟,通过对比验证了模型及参数的有效性,并通过模拟得出:该桩在正常工作状态下桩端阻力占比很小,荷载主要由桩侧阻力承担;加载过程中桩侧阻力发挥并不同步,上覆土层侧阻先于嵌岩段侧阻发挥至极限,桩侧阻力发挥至极限后桩端阻力再大幅增加。(2)通过GTS NX对嵌岩桩继续加载,得出泥岩嵌岩桩在极限状态前Q-s曲线可分为三个阶段:第一阶段桩侧接触面处于弹性状态,桩顶位移随荷载线性增加;第二阶段桩侧接触面由上到下逐渐进入塑性状态,桩端阻力随荷载增幅加大,位移随荷载增加增幅加快;第三阶段桩侧阻力已发挥至极限,新增荷载由桩端阻力承担,由于泥岩压缩,引起桩端位移快速增加,桩顶位移也因此快速增加。(3)通过在有限元模型中设置不同的泥岩物理力学参数,得出桩顶荷载一定时,泥岩弹性模量对承载性状影响较大,粘聚力和内摩擦角影响相对较小;弹性模量越大,相同荷载下桩顶位移越小,Q-s曲线越平缓;弹性模量越大,加载过程中桩侧阻力发挥至极限所需的桩顶荷载越高;相同荷载下,弹性模量越大桩侧阻力发挥程度越低,传递至桩端的荷载越高。(4)通过实体单元设置不同厚度的桩端沉渣,得出沉渣会大幅增加桩顶位移,导致极限承载力降低。对于本嵌岩桩,沉渣200mm时承载力已不能满足设计要求;加载过程中,沉渣会延缓端阻的发挥。(5)通过建立不同桩径的有限元模型,得出相同荷载下直径大的桩其桩身压缩量与桩端位移均减少,使Q-s曲线更平缓;在最大加载值下,桩侧阻力随桩径的增加先增加后降低。(6)通过建立不同上覆土层厚度的有限元模型进行计算,得出在桩顶荷载一定的情况下,上覆土层厚度在一定范围内对桩顶位移有减小的作用,超过一定值后对桩顶位移影响很小。以上对泥岩持力层嵌岩灌注桩的分析可为相同或相近地质条件下嵌岩桩的设计和静载试验提供借鉴。
于泽泉[7](2020)在《岩溶区嵌岩桩基竖向承载力理论与试验研究》文中研究指明在房屋建筑、市政道路交通和桥梁工程中,桩基础是最为广泛应用的基础形式。据不完全统计,近二十年我国每年所用的各种桩达数千万根。由于地质条件十分复杂,给桩基础的设计和施工带来很多隐患。尤其是对于岩溶地区,由于岩溶地质条件十分复杂、影响因素众多,更是建筑物和下部结构的设计和施工带来很大安全隐患。目前,我国对于岩溶地区桩基竖向承载性能的研究工作尚处于探索阶段,“见洞就穿”仍是岩溶区桩基设计的主导方法,过于保守的设计不可避免的造成工程中的浪费。不同的溶洞顶板厚度将会对基桩桩端极限承载力产生很大的影响,所以岩溶地区嵌岩桩的极限承载力以及岩溶顶板安全厚度的问题是目前亟待解决的关键技术问题。本文嵌岩桩的承载性能进行了认真研究和探讨,尤其是对溶洞地区桥梁工程的三根工程桩的设计和施工进行了理论、试验研究和计算分析,取得了较好的成果。所做工作及创新点如下:1、首先针对嵌岩桩计算方法及承载机理不明确的问题,本文对现行桩基础设计规范:《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》对嵌岩桩承载力计算方法进行了分析研究和对比分析,并结合《广东省标准建筑地基基础检测规范》》对基桩极限承载力的检测依据,提出一种嵌岩桩竖向承载力的计算方法,并运用至岩溶地区,弥补了现行规范的不足,为施工与设计提供参考。2、针对岩溶区嵌岩桩设计过程以贯穿溶洞为主要方法等设计过于保守问题,分别对嵌岩桩贯穿溶洞和桩端置于顶板上的承载力进行理论分析,得出嵌岩桩贯穿溶洞对承载力的影响,提出更合理的岩溶区嵌岩桩的设计方式。针对“见洞就穿”的现状,对是否贯穿溶洞提出合理化建议。3、在广州花都区的岩溶区域3根工程桩进行承载性能分析研究和静载荷试验研究。分别选取普通嵌岩桩和溶洞位置嵌岩桩进行试验研究。以本次试验结果为依据进行对比与分析,并与理论分析做出对比,更直观的反映桩—岩界面发挥侧阻力过程以及桩与溶洞的相互影响。理论分析与试验所得嵌岩桩承载力进行对比,所得差距较小。4、针对岩溶区嵌岩桩的承载模式和主要组成部分的争议问题,本文根据实测结果以及所需岩石力学参数、顶板厚度、嵌岩深度等因素,提出桩—岩界面侧阻力为岩溶区嵌岩桩承载力的重要组成部分,得出嵌岩桩在桩—岩界面侧阻力占整体侧阻力比重很大且3根工程桩分别为50%、19.8%、32.9%,工程桩在进入基岩后,桩身轴力急剧下降,且下降趋势基本呈线性。5、针对桩端下伏溶洞需无应力分布的保守设计状态和岩溶顶板破坏机理问题,以及嵌岩桩嵌岩段侧阻力占比大的特点,分析得出更符合嵌岩桩承载特性的考虑岩侧阻力的岩溶顶板破坏模型,评价岩溶区嵌岩桩安全性,为施工和设计提供建议。6、通过岩溶地区桩基静载试验,研究岩溶地区嵌岩桩桩侧阻力、嵌岩端摩阻力及桩端阻力效应,得到溶地区嵌岩桩承载力特性,从而较为科学的得到溶洞顶板分担荷载作用。在得到溶洞顶板荷载力之后,考虑嵌岩桩桩侧阻力及桩端阻力共同考虑岩溶顶板桩侧摩阻力反力(剪切力)及桩端阻力共同作用下,溶洞顶板稳定计算,该计算模式更加符合溶洞顶板实际受力情况,更加科学合理。
宋倩[8](2020)在《成都地区软质岩灌注桩竖向承载性能研究》文中认为软质岩中的灌注桩是工程实践中常见的一类桩基,对于软质岩分布广泛的成都地区,此类桩基尤为普遍。然而,由于软质岩与灌注桩之间相互作用较为复杂,对其竖向承载性能的认识还不很充分。为此,本文以成都地区软质岩灌注桩为主要研究对象,基于现场原位试桩资料的收集,通过弹塑性理论分析和FLAC3D数值模拟方法对软质岩嵌岩桩的竖向承载性能进行深入研究。主要研究工作与结果如下:(1)建立了嵌岩桩受力分析的空间弹性理论计算方法。以桩体径向位移为分析目标,根据桩岩侧向界面的理想塑性条件,推导出了桩侧摩阻力、桩身轴力、桩体位移的解析表达式,可较合理反映竖向受荷嵌岩桩的荷载传递特性。实例分析表明,桩侧摩阻力、桩端阻力及桩身轴力的理论与实测值吻合良好,二者误差约在10%以内。(2)定量揭示了桩端附近的侧阻强化效应的力学机制。嵌岩桩的桩侧摩阻力沿桩身呈“R”形双峰曲线分布模式;随着荷载的增加,平均侧摩阻也逐渐增加,但增加的幅度越来越小;在每一级荷载下,桩端附近的侧阻强化效应明显。(3)提出了确定竖向受荷嵌岩基桩极限承载力的三参数法,即通过双曲线拟合确定的两个计算参数和静载试验最大加载量时相应的桩顶总沉降量共计3个参数,得到了相应的预测计算公式。实例分析表明,本文方法与数值模拟结果总体接近,最大偏差24.0%,最小偏差为15.6%;本文方法预测值小于经典算法结果,相对偏保守。(4)得到了嵌岩深度、桩径大小及软岩性质等因素对嵌岩桩竖向承载特性的影响特征。就其极限承载力与嵌岩深度的关系而言,嵌岩桩存在最佳深度。实例分析表明,在最佳嵌岩深度范围内,随着嵌岩深径比的增大桩体端阻承载比逐渐减小,当嵌岩深径比达到8.5时,端阻承载比仅为20%,基桩的承载特性接近于摩擦桩;桩径增大,桩侧阻力则整体减小,合理嵌岩深度增大;相同嵌岩深度下,桩岩模量比越大,端阻则越高;岩体弹性模量越大,侧阻强化效应则越显着,桩端围岩破坏影响范围减小。本文研究所得的成都地区软质岩灌注桩竖向承载机制与计算分析方法方面的研究成果,可以为软质岩地层竖向嵌岩桩的工程设计提供理论指导和参考。
秦子翔[9](2020)在《陡坎处旋挖桩设计与施工的分析研究》文中指出旋挖钻机作为一种综合能力强,适应性广的成桩机械在很多区域被广泛使用。岩溶是桩基工程建设中比较典型的不良施工地质条件,包括地下河、岩溶裂隙、落水洞、漏斗、岩溶洼地等地貌现象。由于岩溶的不规则发育,形成基岩陡坎,对旋挖桩施工带来诸多不便,本文将研究的重点放在岩溶区陡坎处的旋挖桩施工问题研究。全文主要研究内容与结论如下。(1)对工程实例中旋挖桩桩长设计进行研究,通过有限元软件模拟分析得出,陡坎处的旋挖桩嵌岩深度在达到5倍桩径后,再继续增加桩长与嵌岩深度对单桩承载力性能提升较小。(2)通过对桩身的受力分析研究发现,陡坎两侧的长短桩按照桩底高差与桩心距为1:1的桩长设计方式,一定程度上可以减小短桩沿持力层对长桩桩身产生的冲切影响,将工程实例中的桩长按照上述方法设计,不仅在承载力性能上可以满足设计要求,相比较原方案可以节省大量成本支出,是可行且高效的施工优化方案。(3)对陡坎两侧长短桩受力研究后发现,在短桩桩长达到与长桩桩底高差与桩心距为1:1后,长桩桩身不再受到冲切影响。(4)分析工程实例中的陡坎线位置变化,使得短桩位于陡坎线之上,即短桩桩端一部分嵌入基岩层,另一部分置于桩周土中。通过对桩顶位移的分析,验证了桩顶水平位移仅桩长与上覆土层有关,与陡坎线的位置无关。有效的嵌岩深度为桩端完全嵌入持力层的部分,部分嵌入持力层的桩端不能完全发挥嵌固作用,且对桩身的竖直承载能力有一定的影响。通过对桩端两侧的受力分析,桩端置于陡坎线之上的情况下,桩端两侧受力不平衡会导致桩体发生破坏,造成更严重的影响。(5)分析工程实例中对溶洞灌浆处理的过程进行归纳总结,结合施工过程中所遇到的问题提出施工优化方案,为工程后续桩基础的高效施工提供理论依据。
杨柏[10](2019)在《风化砂岩层中抗拔短桩承载特性研究》文中进行了进一步梳理随着我国西部地区基础建设大规模兴起,电力事业飞速发展,越来越多的输电线路在山区中走线。在工程实践中,规范方法已不能满足工程要求,对于输电线路“上土下岩”桩端嵌入基岩的桩基础抗拔承载力计算而言,其计算结果偏于保守,导致基础工程量偏大;或考虑嵌岩作用不合理,存在安全隐患。目前对于抗拔桩的研究主要是针对土层条件,为数不多的嵌岩抗拔桩研究也是基于特定条件下的现场试验,对于抗拔桩的设计计算主要是参考抗压桩的设计方法,引入抗拔系数,国内外的桩基标准中尚缺乏“上土下岩”嵌岩条件下桩基础的抗拔承载力设计方法。本论文依托国家电网项目昭化—广元牵引站220k V线路工程,进行了19根抗拔桩的现场破坏性真型试验和20根抗拔桩的离心模型试验,根据试验实测数据分析了嵌岩抗拔桩的承载特性,并分别提出了极限抗拔承载力的计算方法,研究了现场试验抗拔桩的荷载-位移曲线特征,分析了数学模型法、图解法和位移取值法用于确定风化砂岩中抗拔桩极限承载力的适用性。主要内容和结论如下:1.通过现场真型试验和离心模型试验对嵌岩抗拔短桩的破坏模式、桩身轴力分布、侧阻力分布、极限抗拔承载力影响因素等方面获得了清晰的认识。(1)离心模型试验发现等截面桩的岩土体破坏模式为圆柱形(静压入安装方法)和复合型(无干扰安装方法)两种,扩底桩的岩土体破坏模式皆为喇叭形。现场试验通过分析认为试桩与桩周岩土体发生相对滑移,桩周岩土体发生剪切或受压破坏。(2)桩身轴力的分布主要受岩土层性质和桩型的影响,岩层中桩身轴力衰减速率远高于上覆土层,扩大头部位的桩身轴力衰减速率高于等截面桩身段。极限荷载作用下,等截面桩桩身侧阻力峰值一般位于桩底以上1.0m范围内,扩底桩桩身侧阻力峰值则位于扩大头位置。离心模型试验中,等截面桩桩身侧阻力峰值点位于嵌入岩层1.0m范围内,扩底桩桩身侧阻力峰值点随着上拔荷载的增加从岩层表面不断下移,直至扩大头。在极限荷载下,等截面桩在岩层中桩身侧阻力整体上呈倒直角梯形,扩底桩呈直角梯形。(3)现场试验等截面桩的极限桩顶位移为桩径的1.3%~5.2%,平均值为3.0%(18.0~30.0mm),扩底桩的极限桩顶位移为桩径的0.6%~2.8%,平均值为1.9%(15.2mm);粉质黏土层、强风化砂岩层、中风化砂岩层极限相对位移分别为2.5~4.0mm、8~18mm和20~25mm。(4)现场试验和离心模型试验结果表明,等截面桩与扩底桩极限抗拔承载力随着嵌岩深度的增加呈近线性增大;等截面桩极限抗拔承载力随着桩径的增加呈近线性增大;扩底桩较之等截面桩,不仅显着提高了极限抗拔承载力,也大幅降低了极限桩顶位移;无干扰方法安装的试桩的极限抗拔承载力高于静压入安装方式或开挖回填安装方式。2.现场真型试验和离心模型试验的差异性使得试桩的破坏机理不同,得到了不同的岩土体破坏模式,本文基于两种试验的结果分别提出了极限抗拔承载力的计算方法。(1)基于离心模型试验的岩土体破坏模式提出假设模型,推导出了适用于完整岩石地层条件下等截面桩和扩底桩极限抗拔承载力的计算方法,等截面桩计算结果与离心模型试验结果相对误差为3.3%~8.4%,扩底桩计算结果与离心模型试验结果相对误差为0.5%~6.3%。(2)基于现场试验提出了计算风化砂岩层中等截面桩的圆柱形计算方法,该方法包含了桩侧阻力与桩身自重两个部分,等截面桩侧阻力两种取值方法的计算结果与试验值的平均误差分别为10.7%和20.3%,;提出了扩底桩分部计算方法,该方法包含了等截面桩身段侧阻力、扩大头锥形圆台侧面提供的抗力和桩身自重三个部分,扩底桩等截面段侧阻力两种取值方法的计算结果与试验值的平均误差分别为-0.6%和11.6%,说明本文提出的风化砂岩层中抗拔桩极限承载力计算方法较为合理。(3)基于现场试验等截面桩与扩底桩的承载和破坏机理,提出岩层中等截面桩身段极限侧阻力值与岩石抗剪切强度等效,或以岩石单轴抗压强度关系式fr=0.227?C0.5计算。风化砂岩层平均极限桩侧阻力与岩石单轴抗压强度?C呈幂函数关系,与?C0.5呈近线性关系。3.基于现场试验荷载-位移曲线,分别用数学模型法、图解法和位移取值法确定抗拔桩极限承载力,分析各方法对风化砂岩层中抗拔桩的适用性。(1)双曲线模型对风化砂岩层中等截面桩和扩底桩的上拔荷载-桩顶位移曲线拟合精度最高,等截面桩极限承载力预测值与实测值的比值在1.11~1.58之间,平均值为1.25,标准值为1.32;扩底桩极限承载力预测值与实测值的比值在1.16~1.45之间,平均值为1.27;或可以采用归一化荷载-位移曲线双曲线模型下限曲线函数计算风化砂岩层中抗拔桩的承载力。(2)双直线交点法取值结果为实测值的85.2%~98.5%,平均94.8%。(3)风化砂岩层中等截面抗拔短桩的极限位移量取25mm,扩底抗拔短桩的极限位移量取15~20mm。
二、关于嵌岩桩竖向承载力计算方法的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于嵌岩桩竖向承载力计算方法的探讨(论文提纲范文)
(1)嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法研究(论文提纲范文)
1 嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法 |
1.1 规范法 |
1.2 理论法 |
1.2.1 嵌岩段侧阻力 |
1.2.2 嵌岩段端阻力 |
1.3 经验公式法 |
1.3.1 嵌岩段侧阻力 |
1.3.2 嵌岩段端阻力 |
2 工程实例验算及结果分析 |
2.1 工程实例1 |
2.1.1 工程概况及计算数据 |
2.1.2 规范法、理论法及经验公式法验证结果 |
(1)规范法验证结果。 |
(2)理论法验证结果。 |
(3) 经验公式法验证结果。 |
2.2 工程实例2 |
2.2.1 工程概况及计算数据 |
2.2.2 规范法、理论法及经验公式法验证结果 |
(1)规范法验证结果。 |
(2)理论法验证结果。 |
(3)经验公式法验证结果。 |
2.3 规范法、理论法及经验公式法对比分析讨论 |
3 结论与建议 |
(2)高速铁路桥梁软岩嵌岩桩承载力学特征研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
1.2.1 桩-软岩界面荷载传递特性研究 |
1.2.2 软岩嵌岩桩极限端阻力研究 |
1.2.3 嵌岩桩桩顶沉降计算研究 |
1.2.4 循环荷载作用下嵌岩桩承载特性研究 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.4 主要创新点 |
第二章 桩-软岩胶结界面剪切力学特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 剪切试验方案 |
2.2.1 桩-软岩界面粗糙特性分析 |
2.2.2 软岩相似材料及配比 |
2.2.3 桩身混凝土配比设计 |
2.2.4 试验内容 |
2.3 剪切试验系统 |
2.3.1 含不同粗糙度界面的制样模具 |
2.3.2 剪切试验加载装置 |
2.3.3 试验步骤 |
2.4 试验结果分析 |
2.4.1 软岩单轴抗压强度对界面剪切效应的影响 |
2.4.2 桩-软岩胶结界面粗糙度对界面剪切效应的影响 |
2.4.3 初始法向应力对界面剪切效应的影响 |
2.4.4 混凝土-岩石胶结界面破坏模式 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于桩-软岩界面剪切特性的软岩嵌岩桩荷载传递特征研究 |
3.1 引言 |
3.2 桩-软岩界面荷载传递模型 |
3.2.1 考虑胶结效应的桩-软岩界面剪切机理 |
3.2.2 桩-软岩界面桩侧荷载传递模型 |
3.2.3 基于滑移线场模型的软岩嵌岩桩极限剪切位移 |
3.3 软岩嵌岩桩桩身荷载分布理论解析 |
3.4 软岩嵌岩桩荷载传递特征影响因素分析 |
3.4.1 桩侧软岩单轴抗压强度的影响 |
3.4.2 桩-软岩弹性模量比的影响 |
3.4.3 桩-软岩界面粗糙度的影响 |
3.5 工程实例验证 |
3.6 本章小结 |
第四章 软岩嵌岩桩受力特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 桩-软岩界面接触子程序开发 |
4.2.1 ABAQUS接触面本构模型 |
4.2.2 ABAQUS界面子程序 |
4.3 桩-软岩界面剪切数值试验研究 |
4.3.1 计算模型 |
4.3.2 模型验证 |
4.4 软岩嵌岩桩受力特性分析 |
4.4.1 数值模型的建立 |
4.4.2 软岩嵌岩桩荷载传递特性 |
4.5 影响因素分析 |
4.5.1 桩侧软岩单轴抗压强度的影响 |
4.5.2 桩-软岩弹性模量比 |
4.5.3 桩-软岩界面粗糙度的影响 |
4.5.4 嵌岩深径比的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 软岩嵌岩桩极限端阻力计算方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 软岩嵌岩桩桩端极限承载力理论计算 |
5.2.1 桩端剪切破坏模式 |
5.2.2 桩端球孔扩张破坏模式 |
5.3 软岩嵌岩桩桩端破坏模式分析 |
5.3.1 基于剪切破坏模式的极限端阻力计算 |
5.3.2 基于球孔扩张原理的极限端阻力计算 |
5.3.3 理论计算与数值模拟结果对比分析 |
5.4 软岩嵌岩桩桩顶沉降计算 |
5.4.1 软岩嵌岩桩桩端荷载传递模型 |
5.4.2 桩顶沉降计算程序设计 |
5.5 工程实例验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 循环荷载作用下软岩嵌岩桩累计沉降机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 节理面循环剪切变形机理研究 |
6.2.1 岩石节理面剪切本构模型 |
6.2.2 节理面循环剪切弱化规律 |
6.3 考虑桩-软岩界面循环剪切效应的嵌岩桩荷载传递模型 |
6.3.1 桩-软岩界面循环剪切荷载传递模型理论分析 |
6.3.2 界面循环剪切效应参数分析 |
6.3.3 桩端荷载传递模型 |
6.4 循环荷载作用下桩顶累计沉降分析模型 |
6.4.1 桩顶累计沉降分析流程及程序 |
6.4.2 循环荷载下桩身荷载传递规律 |
6.5 循环加载效应影响因素分析 |
6.5.1 嵌岩深径比的影响 |
6.5.2 桩侧软岩单轴抗压强度 |
6.5.3 桩岩弹性模量比 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)深厚填方场地嵌岩桩负摩阻力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 嵌岩桩国内外研究现状 |
1.2.1 嵌岩桩的分类 |
1.2.2 嵌岩桩特点 |
1.2.3 嵌岩桩承载机理研究 |
1.3 桩基负摩阻力国内外研究现状 |
1.3.1 现场试验研究 |
1.3.2 室内模型试验研究 |
1.3.3 数值模拟研究 |
1.3.4 理论分析研究 |
1.4 研究目前存在的问题 |
1.5 研究内容 |
第二章 嵌岩桩荷载传递机理和负摩阻力计算 |
2.1 概述 |
2.2 嵌岩桩的竖向承载特性 |
2.3 嵌岩桩的荷载传递函数 |
2.4 负摩阻力的计算方法 |
2.5 中性点位置的估算方法 |
2.6 本章小结 |
第三章 深厚填方场地嵌岩桩负摩阻力模型试验 |
3.1 概述 |
3.2 试验准备 |
3.2.1 模型桩的制作 |
3.2.2 桩周土体材料 |
3.2.3 基岩材料 |
3.3 模型试验装置 |
3.3.1 模型箱的制作 |
3.3.2 加载装置设计 |
3.3.3 量测系统设计 |
3.4 模型试验内容及步骤 |
3.5 试验结果及分析 |
3.5.1 模型试验数据计算原理 |
3.5.2 土石混合料填土条件下的桩基负摩阻力特性 |
3.5.3 素填土条件下的桩基负摩阻力特性 |
3.5.4 土石混合料填土与素填土试验结果对比分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 深厚填方场地嵌岩桩负摩阻力数值模拟分析 |
4.1 概述 |
4.2 数值模拟相关条件的确定 |
4.2.1 模型的基本假定 |
4.2.2 本构模型 |
4.2.3 接触单元 |
4.3 几何模型的建立 |
4.4 有限元模拟结果分析 |
4.4.1 试验与有限元结果对比分析 |
4.4.2 各因素对嵌岩桩负摩阻力特性的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 改进的负摩阻力计算方法及嵌岩桩设计方法 |
5.1 常用的侧摩阻力计算模型 |
5.1.1 桩-土侧摩阻力 |
5.1.2 桩-岩侧摩阻力 |
5.2 改进的侧摩阻力计算模型 |
5.3 桩端阻力计算模型 |
5.4 桩-土系统能量平衡方程及其求解 |
5.4.1 桩土系统能量平衡方程 |
5.4.2 数值求解 |
5.5 改进的深厚填方场地嵌岩桩设计计算方法 |
5.6 工程算例分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
(4)软岩嵌岩桩承载力特性研究 ——以广州某建筑地基为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号 |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 桩基工程的特点 |
1.3 桩基的分类 |
1.4 嵌岩桩在国内外研究现状 |
1.4.1 理论分析 |
1.4.2 现场实验分析 |
1.4.3 有限元分析 |
1.5 研究主要内容及存在的主要问题和技术路线 |
1.5.1 存在的主要问题 |
1.5.2 研究的主要内容 |
1.5.3 技术路线 |
第2章 嵌岩桩在软质岩石中承载机理研究 |
2.1 引言 |
2.2 桩-岩体系的荷载传递机理 |
2.3 软质岩层中嵌岩桩极限破坏模型假设 |
2.3.1 桩侧阻力弹塑性本构模型 |
2.3.2 桩端阻力弹塑性本构模型 |
2.4 嵌岩桩在软质岩层中侧阻力发挥机理 |
2.4.1 影响嵌岩桩侧阻力发挥主要因素 |
2.4.2 嵌岩桩侧阻力综合侧阻系数ζs |
2.5 嵌岩桩在软质岩层中端阻力发挥机理 |
2.5.1 嵌岩桩端阻性状 |
2.5.2 嵌岩桩端阻系数ζp |
2.6 嵌岩桩在软质岩层中侧阻力与端阻力协同发挥机理 |
2.6.1 建立嵌岩桩桩-岩荷载传递控制微分方程 |
2.6.2 嵌岩桩桩-岩体系分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 嵌岩桩在软岩中的承载力分析 |
3.1 引言 |
3.2 嵌岩桩承载力特征值计算方法分析 |
3.2.1 关于现行规范中嵌岩桩承载力计算方法 |
3.2.2 桩身材料承载能力验算 |
3.2.3 静载试验 |
3.2.4 桩侧阻力和桩端阻力加荷试验 |
3.2.5 规范对比结果分析 |
3.3 嵌岩桩的极限承载力分析 |
3.3.1 桩侧土极限摩阻力 |
3.3.2 嵌岩段极限摩阻力 |
3.3.3 桩端极限承载力 |
3.3.4 嵌岩桩极限承载力 |
3.4 工程实例分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 嵌岩桩的MIDAS/GTS数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 MIDAS/GTS简介 |
4.2.1MIDAS/GTS的主要功能特点 |
4.2.2 MIDAS/GTS的分析求解基本流程 |
4.3 模型几何尺寸的确定 |
4.3.1 本构模型的选用 |
4.3.2 模型材料与属性的确定 |
4.3.3 划分网格与定义边界条件 |
4.3.4 施工步骤和工况设置 |
4.4 MIDAS GTS NX有限元模拟结果分析 |
4.4.1 初始应力场分析 |
4.4.2 土体沉降云图分析 |
4.4.3 桩应力轴力分析云图 |
4.5 本章小结 |
第5章 软岩嵌岩桩的嵌岩比参数分析 |
5.1 引言 |
5.2 嵌岩比对极限承载力的影响分析 |
5.3 工程实例分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 大直径嵌岩桩在某超高层的软质岩石地基应用研究 |
6.1 工程概况 |
6.2 场地的环境条件 |
6.2.1 勘探目的要求 |
6.2.2 工程地质条件 |
6.2.3 桩端持力层岩石强度统计分析 |
6.2.4 地下水概况 |
6.2.5 主要岩土参数 |
6.3 嵌岩桩的单桩极限承载力计算分析 |
6.4 单桩载荷沉降分析 |
6.5 单桩载荷试验分析 |
6.6 嵌岩比的简便运算公式推导与承载力验证 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录A 个人简历、攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)基于自平衡试验的嵌岩桩在不同地质情况下承载性能分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 概论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
1.4 技术路线 |
第二章 贵阳地区岩石地基工程地质条件 |
2.1 贵州地质条件简介 |
2.2 贵阳地质情况 |
2.3 贵阳地区岩石特征 |
2.4 本章小结 |
第三章 确定桩承载力的方法与嵌岩桩的承载机理 |
3.1 试验方法的确定 |
3.1.1 单桩承载力间接法 |
3.1.2 单桩承载力直接法 |
3.2 自平衡静载荷试验 |
3.2.1 自平衡静载荷试验的原理 |
3.2.2 自平衡静载荷的荷载箱技术 |
3.2.3 荷载箱位置计算公式 |
3.3 嵌岩桩荷载传递机理简述 |
3.3.1 嵌岩桩简介 |
3.3.2 嵌岩桩荷载传递基本特征 |
3.3.3 嵌岩桩的侧摩阻力 |
3.3.4 嵌岩桩的桩端阻力 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同地质条件下嵌岩桩承载特性分析研究 |
4.1 现场试验工程地质条件 |
4.2 基岩的物理力学指标 |
4.3 试桩概况(荷载箱位置) |
4.4 现场测试试验成果曲线 |
4.4.1 强风化泥质白云岩现场试验成果图。 |
4.4.2 中风化泥质白云岩现场试验成果图。 |
4.4.3 中风化泥岩现场试验成果图。 |
4.4.4 强风化泥质灰岩现场试验成果图。 |
4.4.5 各地层桩基础极限承载力对比分析 |
4.5 各桩桩身轴力分布图 |
4.6 各桩桩身侧摩阻力分布曲线 |
4.7 规范中有关嵌岩桩承载力计算的方法 |
4.7.1 建筑地基基础设计规范 |
4.7.2 建筑桩基技术规范 |
4.7.3 贵州省建筑桩基设计与施工技术规程 |
4.7.4 计算值与实测值对比 |
4.8 本章小结 |
第五章 不同地质条件下嵌岩桩承载特性有限元分析 |
5.1 有限元法介绍 |
5.2 FLAC~(3D) |
5.3 不同地质条件下嵌岩桩有限元分析 |
5.3.1 模型参数 |
5.3.2 桩-岩土之间接触面的参数 |
5.3.3 数值模型基本假定及模型的建立 |
5.4 有限元计算结果分析 |
5.4.1 各桩模拟情况 |
5.4.2 各桩轴力模拟情况 |
5.4.3 模拟桩桩侧阻力分析 |
5.4.4 模拟桩桩侧阻力的计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 嵌岩桩概述 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 嵌岩桩研究方法 |
1.4 嵌岩桩研究现状 |
1.5 本文研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 嵌岩桩静载试验 |
2.1.1 工程概况 |
2.1.2 工程地质 |
2.1.3 试验概况 |
2.1.4 试验方法 |
2.2 静载试验有限元分析 |
2.2.1 有限元简介 |
2.2.2 GTS NX简介 |
2.2.3 本构模型的选取 |
2.2.4 单桩模拟 |
2.3 泥岩嵌岩桩承载性状影响因素探究 |
2.3.1 泥岩物理力学性质的影响 |
2.3.2 沉渣厚度的影响 |
2.3.3 桩径的影响 |
2.3.4 上覆土层厚度的影响 |
3 结果与分析 |
3.1 单桩静载试验分析 |
3.1.1 模拟与实测对比 |
3.1.2 荷载传递规律分析 |
3.1.3 桩顶位移发展规律分析 |
3.2 泥岩嵌岩桩承载性状影响因素分析 |
3.2.1 泥岩物理力学性质对承载性状的影响 |
3.2.2 沉渣厚度对承载性状的影响 |
3.2.3 桩径对承载性状的影响 |
3.2.4 上覆土层厚度对承载性状的影响 |
4 讨论 |
4.1 研究方法讨论 |
4.2 研究对象讨论 |
4.3 泥岩嵌岩桩承载性状讨论 |
4.4 本文创新点 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
6 参考文献 |
7 致谢 |
(7)岩溶区嵌岩桩基竖向承载力理论与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 本文研究意义 |
1.2 桩基础研究现状 |
1.2.1 连续介质法 |
1.2.2 数值计算法 |
1.2.3 试验方法 |
1.2.4 嵌岩桩研究现状 |
1.3 岩溶区桩基顶板承载性能研究现状 |
1.3.1 理论研究方法 |
1.3.2 现场及模型试验方法 |
1.4 主要研究内容 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 本文创新点 |
1.4.3 本文研究思路 |
第二章 嵌岩桩竖向承载性能探讨分析 |
2.1 概述 |
2.2 嵌岩桩承载规律 |
2.3 桩侧阻力分析 |
2.3.1 影响桩-土侧阻力发挥的因素 |
2.3.2 桩侧阻力传递函数 |
2.3.3 嵌岩段侧阻力分析 |
2.4 桩端阻力分析 |
2.4.1 桩端阻力分担荷载比 |
2.4.2 桩端岩体破坏机理分析 |
2.4.3 桩端阻力与岩体强度取值 |
2.5 规范中嵌岩桩承载力计算方法 |
2.5.1 《建筑地基基础设计规范》方法 |
2.5.2 《建筑桩基技术规范》方法 |
2.5.3 《公路桥涵地基与基础设计规范》方法 |
2.5.4 《建筑桩基技术规范》方法 |
2.5.5 现行规范中嵌岩桩承载力计算方法对比 |
2.5.6 现行规范中对本文嵌岩桩计算结果对比 |
2.6 本章小结 |
第三章 岩溶区嵌岩桩竖向承载力理论研究 |
3.1 概述 |
3.2 嵌岩桩竖向荷载传递特性 |
3.2.1 嵌岩桩荷载传递模型 |
3.2.2 基于荷载传递法的嵌岩桩承载力计算方法 |
3.3 岩溶区桩端顶板承载力分析 |
3.4 考虑岩侧阻力的岩溶顶板失稳计算 |
3.5 本章小结 |
第四章 岩溶地区嵌岩桩静载荷试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验目的 |
4.3 试验场地工程概况 |
4.4 试验方法 |
4.4.1 传感器埋设与基桩施工 |
4.4.2 浇筑后至静载试验前传感器监测 |
4.4.3 本次静载试验工况及仪器设备 |
4.5 本章小结 |
第五章 岩溶区嵌岩桩承载力理论计算与试验分析 |
5.1 概述 |
5.2 工程桩试验结果讨论 |
5.2.1 静载试验荷载—沉降规律 |
5.2.2 桩身传感器测得桩身轴力试验结果 |
5.3 岩溶区嵌岩桩竖向承载力计算分析 |
5.3.1 基于本文理论结果计算 |
5.3.2 考虑岩侧阻力的岩溶顶板失稳计算 |
5.3.3 桩身各截面位移计算分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(8)成都地区软质岩灌注桩竖向承载性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 嵌岩桩竖向承载机理 |
1.2.2 竖向承载力计算方法 |
1.2.3 侧阻强化效应 |
1.2.4 竖向承载特性影响因素 |
1.2.5 研究现状小结 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 成都地区软质岩工程地质特性 |
2.1 概述 |
2.2 软质岩概念 |
2.3 软质岩工程力学特征 |
2.4 成都地区软质岩分布概况 |
2.5 成都地区泥质软岩工程地质特征 |
2.5.1 基本情况 |
2.5.2 岩石矿物组成 |
2.5.3 化学成分 |
2.5.4 主要力学性质 |
2.5.5 变形特性 |
2.6 本章小结 |
第3章 竖向受荷嵌岩桩荷载传递机制 |
3.1 概述 |
3.2 荷载传递机理 |
3.3 荷载传递近似解析方法 |
3.3.1 基本假定与模型建立 |
3.3.2 空间轴对称弹性力学问题的位移函数 |
3.3.3 桩岩界面剪应力函数 |
3.3.4 桩身轴力及桩端位移求解 |
3.4 侧阻强化作用的理论分析 |
3.4.1 侧阻增强效应机理经典解释 |
3.4.2 侧阻增强效应分析 |
3.5 成都地区试桩实例 |
3.5.1 天府新区白沙村试桩 |
3.5.2 成华区东华社区试桩 |
3.6 其他地区试桩实例 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于非破坏试验的嵌岩桩竖向承载力预测方法 |
4.1 概述 |
4.2 经典方法 |
4.2.1 Chin法 |
4.2.2 Decourt法 |
4.2.3 Tolosko法 |
4.2.4 Akguner-Kirkit法 |
4.3 新分析方法 |
4.4 实例分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 软岩灌注桩竖向承载特性的影响因素分析 |
5.1 概述 |
5.2 嵌岩深度 |
5.3 桩径大小 |
5.3.1 侧摩阻力 |
5.3.2 极限承载力 |
5.4 软岩性质 |
5.4.1 端阻发挥 |
5.4.2 侧阻强化效应 |
5.4.3 破坏模式 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及科研成果 |
(9)陡坎处旋挖桩设计与施工的分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 旋挖钻孔灌注桩的国内外发展历史 |
1.1.1 旋挖钻孔灌注桩的国内发展历史及现状 |
1.1.2 旋挖钻孔灌注桩的国外发展历史及现状 |
1.2 国内旋挖钻机的发展趋势 |
1.3 旋挖桩在强岩溶发育区的施工难点及质量控制 |
1.3.1 旋挖桩在强岩溶发育区的施工难点 |
1.3.2 解决方法及技术措施 |
1.3.3 质量控制 |
1.4 论文提出的背景及研究意义 |
1.4.1 论文研究内容与方法 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 嵌岩桩嵌岩深度的研究 |
2.1 嵌岩桩嵌岩深度研究的发展概述 |
2.2 嵌岩桩的定义与主要类型 |
2.3 嵌岩桩的荷载传递机理 |
2.3.1 嵌岩桩与非嵌岩桩的荷载传递机理 |
2.3.2 嵌岩桩的荷载传递规律 |
2.4 嵌岩桩的破坏模式 |
2.5 嵌岩桩嵌岩深度的研究成果 |
2.5.1 影响嵌岩桩嵌岩深度的主要因素 |
2.6 嵌岩桩的嵌岩深度计算 |
2.6.1 按竖向承载力确定的嵌岩深度计算方法 |
2.6.2 按桩顶沉降控制的嵌岩深度计算方法 |
2.6.3 按岩体横向抗力的嵌岩深度计算方法 |
2.6.4 规范法计算嵌岩桩嵌岩深度 |
2.7 对于刚性角的研究 |
2.8 本章小结 |
第三章 嵌岩桩有限元模拟分析 |
3.1 工程实例分析 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 工程地质概况 |
3.1.3 施工难点 |
3.1.4 设计理论 |
3.2 MIDAS软件简介 |
3.2.1 MIDSA软件对于建模的优势 |
3.3 有限元模拟分析 |
3.3.1 建立模型 |
3.3.2 材料属性定义 |
3.3.3 单元网格的划分 |
3.3.4 荷载与约束的施加 |
3.3.5 求解与分析 |
3.3.6 沉降计算 |
3.3.7 模型结果与计算结果对比分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 嵌岩深度数值模拟分析 |
4.1 桩长与嵌岩深度的重新设计 |
4.1.1 公式计算嵌岩深度 |
4.1.2 经验法设计桩长 |
4.2 建立模型 |
4.2.1 模型结果的数据分析 |
4.2.2 模型结果分析得出结论 |
4.3 相邻两桩冲切影响论证 |
4.4 本章小结 |
第五章 特殊陡坎位置的研究与旋挖桩岩溶区的施工措施 |
5.1 特殊陡坎线位置的研究 |
5.1.1 陡坎线与1099号桩位重合情况 |
5.1.2 陡坎线与1098号桩位重合情况 |
5.1.3 结论 |
5.2 岩溶区施工过程中遇到的问题及处理方式 |
5.2.1 嵌岩桩施工过程中遇到的问题 |
5.2.2 嵌岩桩施工遇到问题的处理方案 |
5.2.3 施工中遇到的问题与施工措施 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文的不足 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间发表论文目录及获奖情况 |
(10)风化砂岩层中抗拔短桩承载特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 抗拔桩的适用性 |
1.1.2 抗拔桩的历史与发展 |
1.2 抗拔桩的分类 |
1.2.1 按桩型分类 |
1.2.2 按安装方式分类 |
1.2.3 按承担的荷载类型分类 |
1.2.4 按受荷部位分类 |
1.3 抗拔桩承载机理研究 |
1.3.1 等截面桩抗拔承载机理 |
1.3.2 扩底桩抗拔承载机理 |
1.4 抗拔桩承载变形特性研究 |
1.4.1 等截面桩抗拔承载变形特性研究现状 |
1.4.2 扩底桩抗拔承载变形特性研究现状 |
1.5 存在的问题 |
1.6 本文研究内容和方法 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究方法 |
第2章 风化砂岩层中抗拔桩现场试验研究 |
2.1 前言 |
2.2 试验场地概况 |
2.2.1 自然地理条件 |
2.2.2 地质条件及岩土性质 |
2.2.3 岩土物理力学性质 |
2.3 试桩设计方案 |
2.3.1 试桩设计 |
2.3.2 试桩施工 |
2.3.3 桩身变形量测系统 |
2.4 试桩静载荷抗拔试验 |
2.4.1 试验装置 |
2.4.2 试验方法 |
2.5 试验结果分析 |
2.5.1 上拔荷载-桩顶位移曲线 |
2.5.2 桩身轴力分布曲线 |
2.5.3 桩身侧阻力分布曲线 |
2.5.4 桩-岩土体相对位移曲线 |
2.5.5 荷载承担比例曲线 |
2.5.6 抗拔承载力影响因素分析 |
2.5.7 试桩破坏模式分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 嵌岩抗拔桩离心模型试验研究 |
3.1 前言 |
3.2 离心机模型试验概述 |
3.3 离心模型试验方案设计 |
3.3.1 试验设备 |
3.3.2 试桩设计 |
3.3.3 试验材料 |
3.3.4 测试方法及传感器布置 |
3.4 试验方法 |
3.4.1 模型制备 |
3.4.2 试验步骤 |
3.5 试验结果分析 |
3.5.1 岩土体破坏模式 |
3.5.2 荷载-位移曲线 |
3.5.3 桩身轴力分布曲线 |
3.5.4 桩身侧阻力分布曲线 |
3.5.5 抗拔承载力影响因素分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 嵌岩抗拔桩极限承载力计算方法研究 |
4.1 前言 |
4.2 等截面桩抗拔承载力计算方法 |
4.2.1 圆柱形破裂面 |
4.2.2 倒圆锥台破裂面 |
4.2.3 曲面破裂面 |
4.3 基于离心模型试验的等截面桩抗拔承载力计算 |
4.3.1 基本假设 |
4.3.2 理论公式推导 |
4.3.3 等截面桩试验结果比较 |
4.4 基于现场试验的等截面桩抗拔承载力计算 |
4.4.1 等截面桩抗拔承载机理分析 |
4.4.2 等截面桩极限抗拔承载力计算 |
4.5 扩底桩抗拔承载力计算方法 |
4.5.1 沿桩侧破裂面(分部计算) |
4.5.2 圆柱形破裂面 |
4.5.3 倒圆锥台破裂面(土重法) |
4.5.4 曲面破裂面 |
4.5.5 复合破裂面 |
4.6 基于离心模型试验的扩底桩抗拔承载力计算 |
4.6.1 基本假设 |
4.6.2 理论公式推导 |
4.6.3 扩底桩试验结果比较 |
4.7 基于现场试验的扩底桩抗拔承载力计算 |
4.7.1 扩底桩抗拔承载机理分析 |
4.7.2 扩底桩极限抗拔承载力计算 |
4.8 本章小结 |
第5章 基于现场试验的抗拔桩极限承载力判定分析 |
5.1 前言 |
5.2 数学模型法 |
5.2.1 数学模型法在抗拔桩研究中的应用现状 |
5.2.2 现场试验荷载-位移曲线的数学模型研究 |
5.2.3 归一化荷载-位移双曲线模型分析 |
5.3 图解法 |
5.3.1 图解法概述 |
5.3.2 现场试验荷载-位移曲线图解法取值分析 |
5.4 极限位移量分析 |
5.4.1 抗拔桩极限位移研究现状 |
5.4.2 现场试验极限位移分析 |
5.4.3 风化砂岩层中抗拔桩极限位移量分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
一、主要结论 |
二、研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、关于嵌岩桩竖向承载力计算方法的探讨(论文参考文献)
- [1]嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法研究[J]. 周洁,任君杰,李泽垚,刘钟. 科学技术与工程, 2021(36)
- [2]高速铁路桥梁软岩嵌岩桩承载力学特征研究[D]. 周家全. 中国地质大学, 2021(02)
- [3]深厚填方场地嵌岩桩负摩阻力特性研究[D]. 伍洪均. 重庆交通大学, 2021
- [4]软岩嵌岩桩承载力特性研究 ——以广州某建筑地基为例[D]. 谢一凡. 桂林理工大学, 2021(01)
- [5]基于自平衡试验的嵌岩桩在不同地质情况下承载性能分析研究[D]. 蔡行. 贵州大学, 2020(04)
- [6]泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究[D]. 郑峰. 山东农业大学, 2020(11)
- [7]岩溶区嵌岩桩基竖向承载力理论与试验研究[D]. 于泽泉. 广东工业大学, 2020(02)
- [8]成都地区软质岩灌注桩竖向承载性能研究[D]. 宋倩. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]陡坎处旋挖桩设计与施工的分析研究[D]. 秦子翔. 昆明理工大学, 2020(05)
- [10]风化砂岩层中抗拔短桩承载特性研究[D]. 杨柏. 西南交通大学, 2019(06)