超长钻孔灌注桩承载性状试验研究.pdf

重庆交通学院
硕士学位论文
超长钻孔灌注桩承载性状试验研究
姓名:张凯
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:凌天清
20050301
摘要随着我国经济高速发展,大桥及特大桥梁不断修建,超长钻孔灌注桩并不少见。而对于超长钻孔灌注桩的研究还比较缺乏,对其荷载传递机理还不是很清楚,由于不清楚超长桩的受力变形机理,有些工程盲目的增加桩长,造成资金的大量浪费。因此,急待研究超长桩的荷载传递问题。本文首先论述了超长桩的研究现状并给予了综合评述。然后通过室内模型试验的设计、实施,系统分析了超长单桩在竖向荷载作用下的承载机理和变形特性,研究了超长桩的荷载一沉降特性,桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥性状,桩侧摩阻从理论上分析了超长单桩的荷载传递机理,荷载传递性状的影响因素。得出超长桩存在有效桩长的结论。利用变形协调方法计算出本次模型试验的模型桩极理论分析和模型试验结果均表明超长桩存在有效桩长,本文考虑超长桩承受荷载达到其极限承载力时,桩身上部摩阻力已经全部发挥,处于塑性阶段,而下段桩周土处于弹性阶段,利用剪切比刚度特征提出了处于均匀土层中计算基桩有关键词:超长桩;荷载传递;承载机理;有限单元法;有效桩长;,得出了一些有指导意义的结论。限承载力#。效桩长的理论公式,并用此公式计算模型桩的有效桩长为,与模型试验结果左右较吻合。
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学位论文作者签名:賕Ⅵ重庆交通学院学位论文原创性声明日期:,,呵年≥月≯本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
第一章绪论课题的背景与问题的提出桩是一种古老的基础形式,也是迄今应用最广泛的建筑基础。所谓桩是指置基一般是指当利用设置在地基中的桩来加固地基时桩和桩间土联合构成的一种桩基础能较好的适应各种地质条件及各种荷载情况,通常具有承载力大、稳定性好、沉降值小的特点。因此,桩基础在我国古代就得到了应用。钻孔灌注桩属于桩的一种,它是指用钻孔机具在土中钻进,边破碎土体边鉴定会之后,随即以交通部公路科学研究所为首,河南、吉林、湖南、陕西、四川等省参加,并动员全国公路桥梁系统大协作,对钻孔桩的施工工艺、设计方法进行全面系统的研究。专题组收集了全国蹲畲蟠,桩长最大长座,总长公里;一般桥梁座,总长公里。从这些数据可以看出,桥梁工程在我国交通建设中已经占有重要地位。在高等级公路建设中,尤其是西部地区高等级公路建设,桥梁的比重将会大幅度增加。随工方便、承载力大的超长钻孔灌注桩。据有关资料统计,自从世纪年代以来,灌注桩年使用量在蚋陨希谙执笮屯聊竟こ探ㄉ柚杏糜谧こ相当大的比例。近年来,随着我国经济高速发展,大桥及特大桥梁不断修建,理论进行,并没有符合超长桩实际受力机理的设计理论。关于钻孔灌注桩桩基承载性能,我国现行桥梁地基基础设计规范娣是采用年代至年代于土中的竖直或倾斜的基础构件或支护结构,它的截面尺寸比长度小的多。而桩复合地基,而且主要是纵向增强体复合地基。桩是一种深基础,但不等同于桩基。出土渣而成孔,然后在孔内放入钢筋骨架,灌注混凝土而形成的桩。我国的钻孔灌注桩是年在河南省诞生的,当年冬天在河南安阳冯宿桥的两座桥台中首先采用了钻孔灌注桩基础,之后得到了很快的推广。年交通部在河南举行氖宰柿辖蟹治稣恚耸┕すひ胀猓钪匾5氖翘岢隽俗昕坠嘧⒆的设计方法:单桩垂直承载力公式和水平承载力公式。所得成果纳入了年交通部颁布的《公路桥涵设计技术规范》。根据交通部公路司的统计,截止年我国已建特大桥艹公里;大桥着我国特大桥梁的不断修建,机械设备性能日趋完善,其基础越来越多的采用施的费用往往达到工程总造价的至,其中入土深度大于米的超长桩已占超长钻孔灌注桩并不少见。虽然超长桩被大量使用,而对于超长钻孔灌注桩的研究,无论是理论研究还是现场试验研究工作都还比较缺乏,而且理论研究落后于实践。我们对其荷载传递机理还不是很清楚,其设计还是按照普通中短桩的设计所做的桩长为米左右的氖匝榻峁玫降募际醪问魑I杓埔谰荨第一章绪论
,因此,确定桩基的承载能力已势在必行。目前,由于搞不清楚超长桩的受力变形机理有些工程盲目的增加桩长,造成了资金的大量浪费。因此,研究超长桩的荷载传递机理不仅是桩基理论何谓超长桩颐且Q芯克鸵J紫雀闱宄母拍詈投ㄒ濉9赜诔ぷ概念和定义至今