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灌注桩后压浆技术在雅江大桥上的研究与应用

作　者: 文华锋
导　师: 张雪松；周延军
学　校: 重庆交通大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 钻孔灌注桩岩溶后压浆桩作用机理施工工艺承载力
分类号: U445.551
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

“桥梁成败关键在基础”,基础的安全稳定性受到普遍重视。目前,对于地基处于泥夹卵石层或者岩溶地质等复杂地质情况,为保证基础的安全性,研究和探索在溶洞发育地区桩基施工技术经验和做好技术处理措施显得尤为重要。就目前国内施工情况而言,钻孔灌注桩的施工工艺在桥梁施工中已经普及。然而,由于灌注桩施工工艺本身存在的缺陷,致使灌注桩的质量难以保证,为克服施工因素导致的缺陷,桩底后压浆技术应运而生。通过对采用桩底后压浆技术造桥调研以及相应的测试表明,该技术的应用使灌注桩的承载力得到了更好的发挥,节省基础处理的费用,经济技术效益显著。因而,在国内很多地区,各种后压浆技术得到了广泛应用。本文主要从摩擦桩和端承桩施工工艺及特点到雅江大桥桩基设计采用同一桩基下同时采用摩擦桩和端承桩方案的变更进行讨论,对后压浆技术施工工艺的总结并采用数值模拟和理论分析验证后压浆技术提高桩基承载力。同时对其作用机理及其施工工艺及如何更好地应用到工程实践中进行探讨。通过对雅江大桥灌注桩后压浆技术的分析,进一步认识其作用机理,采用有限元方法分析桩底后压浆钻孔灌注桩承载性能的影响,分析了桩径、桩长等因素的影响规律,总结了灌注桩后压浆技术施工工艺及关键技术,为应用该技术提供一定的参考。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 选题的背景和意义  8-10
    1.1.1 问题的提出  8-9
    1.1.2 选题的意义  9-10
  1.2 灌注桩后压浆技术的研究历史及现状  10-12
    1.2.1 后压浆灌注桩的国外研究状况  10-11
    1.2.2 后压浆灌注桩的国内研究状况  11-12
    1.2.3 后压浆灌注桩的优缺点简介  12
  1.3 有限元法在桩基承载力分析中的研究现状  12-14
    1.3.1 有限元简介  13
    1.3.2 桩土作用模拟的研究现状  13-14
  1.4 主要研究目标与内容  14-15
    1.4.1 主要研究目标  14-15
    1.4.2 主要研究内容  15
  1.5 本章小结  15-16
第二章雅江大桥桩基变更设计方案的确定  16-25
  2.1 桩基的特点与分类  16-17
    2.1.1 桩基的特点  16
    2.1.2 桩基的分类  16-17
  2.2 端承桩的特点及其施工工艺  17-21
    2.2.1 端承桩的分类  17-18
    2.2.2 端承桩的施工工艺  18-21
    2.2.3 端承桩的优缺点  21
  2.3 摩擦桩的特点及其施工工艺  21-22
    2.3.1 摩擦桩的分类  21-22
    2.3.2 摩擦桩的施工工艺及特点  22
    2.3.3 摩擦桩的优缺点  22
  2.4 摩擦桩与端承桩的比较  22-23
  2.5 雅江大桥桩基变更设计方案拟定  23-24
    2.5.1 既有摩擦桩静载试验  23-24
    2.5.2 变地系梁为承台  24
    2.5.3 对摩擦桩桩底注浆  24
  2.6 本章小结  24-25
第三章桩端后压浆技术提高承载力的作用机理  25-35
  3.1 桩端后压浆提高承载力的机理  26-30
    3.1.1 后压浆技术的作用机理可概括为以下几种  26
    3.1.2 桩底后压浆的力学机理  26-27
    3.1.3 桩底后压浆的化学机理  27
    3.1.4 球(柱)形扩张理论  27-30
    3.1.5 既有灌浆极限压力计算公式  30
  3.2 后压浆桩承载力计算方法  30-34
    3.2.1 普通单桩承载力计算  31
    3.2.2 某设计单位采用的后压浆承载力公式  31-32
    3.2.3 提高系数法计算后压浆灌注桩承载力  32-33
    3.2.4 单桩竖向承载力标准值的确定  33-34
  3.3 本章小结  34-35
第四章后压浆钻孔灌注桩有限元模型分析  35-44
  4.1 有限元 Ansys 软件简介  35-39
    4.1.1 考虑注浆过程的后压浆桩有限元模型  36-37
    4.1.2 结构的离散  37-38
    4.1.3 有限单元的选择  38-39
    4.1.4 边界条件确定  39
  4.2 后压浆过程的影响模拟  39
  4.3 不同参数下后压浆桩桩端极限承载力结果  39-41
  4.4 雅江大桥灌注桩桩端压浆有限元分析  41-44
第五章后压浆灌注摩擦桩施工工艺  44-57
  5.1 后压浆灌注摩擦桩的分类  44-45
    5.1.1 按埋设方法分类  44-45
    5.1.2 按注浆工艺分类  45
  5.2 后压浆灌注桩的施工工艺  45-54
    5.2.1 工艺流程  46-48
    5.2.2 施工工艺简介  48-50
    5.2.3 注浆参数的确定  50-54
  5.3 后压浆施工的质量保证措施  54-56
  5.4 本章小结  56-57
第六章雅江大桥桩基后压浆技术的应用  57-67
  6.1 工程地质条件  57-58
  6.2 雅江大桥钻孔灌注桩的施工组织安排及预案防治管理措施  58-62
  6.3 雅江大桥变更采用后压浆技术的要求和基本参数  62-63
  6.4 压浆后基桩声波透射法检测及结果  63-65
  6.5 雅江大桥静力荷载试验及结果  65-66
  6.6 小结  66-67
第七章结论与展望  67-69
  7.1 结论  67
  7.2 进一步研究的方向  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-72
在学期间发表的论著及取得的科研成果  72

灌注桩后压浆技术在雅江大桥上的研究与应用

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