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复合载体夯扩桩承载能力分析与施工质量控制

作　者: 马程
导　师: 杨万斌；黎科
学　校: 河北工程大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 复合载体夯扩桩 桩土应力比 破坏模式 FLAC数值模拟
分类号: TU473.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


复合载体夯扩桩是在钢筋混凝土沉管灌注桩扩底的基础上,针对软弱地基或是松散填土地基的特点对扩底进行填料、夯实挤压来提高承载能力的一种地基处理新技术。该技术在全国很多地区已得到推广和应用,获得显著的经济和社会效益,但目前的理论研究还较少。通过对复合载体夯扩桩的发展历史进行深入了解认为,复合载体夯扩桩的荷载传递机理及承载能力与普通的桩基础有显著的差异,因此不能用预制桩和普通沉管灌注桩等的计算理论来讨论分析复合载体夯扩桩。本文在分析以往数据及试验结论的基础上,通过数值分析方法研究了夯扩桩变形机理、荷载传递规律、桩身承载能力及其影响因素,讨论了夯扩桩的破坏模式及在不同条件下单桩在荷载作用的变形和受力情况,并结合工程实例研究分析承载能力对夯扩桩施工质量控制的重要性。由于现场试验检测手段、条件及数据有限,本文应用FLAC3D数值模拟软件讨论了复合载体夯扩桩的桩土间相互作用、承载力及各种变形因素；考虑了在施加不同的荷载、不同桩长时桩的沉降,并根据计算结果绘制P-S曲线,根据拐点确定桩的极限承载力；分析了在不同桩长、桩径比等影响夯扩桩承载能力的因素及这些因素对这种桩的承载力及变形的影响规律,为复合载体夯扩桩的设计施工和质量控制提供了依据。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 研究背景  11
  1.2 复合载体夯扩桩发展及研究现状  11-15
    1.2.1 复合载体夯扩桩的产生与发展  11-13
    1.2.2 复合载体夯扩桩技术  13-14
    1.2.3 复合载体夯扩桩的成桩工艺与工作机理分析  14-15
    1.2.4 复合载体夯扩桩的工程特性  15
  1.3 复合载体夯扩桩的研究现状及发展趋势  15-17
    1.3.1 夯扩桩工程应用研究现状  15-16
    1.3.2 夯扩桩夯扩机理研究现状  16-17
  1.4 本文的主要工作  17-19
第二章 复合载体夯扩桩承载能力分析  19-26
  2.1 单桩的荷载传递规律  19-21
  2.2 桩土应力比分析  21-23
  2.3 破坏模式  23-26
    2.3.1 复合载体夯扩桩单桩的破坏模式  23-24
    2.3.2 载体夯扩桩地基的破坏模式  24-26
第三章 复合载体夯扩桩设计方法研究  26-38
  3.1 复合载体夯扩桩设计方法  26-34
    3.1.1 复合载体夯扩桩的设计要求  26
    3.1.2 复合载体夯扩桩的设计方法及基本原则  26
    3.1.3 复合载体夯扩桩承载参数选取  26-28
    3.1.4 夯扩桩工艺参数  28-29
    3.1.5 单桩承载力的设计  29-30
    3.1.6 桩端等效面积Ae值的选定  30-31
    3.1.7 桩长和桩身设计  31-32
    3.1.8 复合载体夯扩桩竖向抗压承载力设计计算方法  32
    3.1.9 复合载体夯扩桩作为抗拔桩使用的设计计算方法  32-34
  3.2 地基变形计算  34-38
    3.2.1 分层总和法  34-35
    3.2.2 规范法  35-36
    3.2.3 双层应力法  36-38
第四章 复合载体夯扩桩地基数值模拟分析  38-53
  4.1 工程概况  38-39
    4.1.1 工程地质条件  38
    4.1.2 水文地质条件  38-39
    4.1.3 地震液化情况  39
    4.1.4 夯扩桩及其地基承载性状的现场试验  39
  4.2 有限差分理论简介  39-46
    4.2.1 有限差分方法的理论基础  39-41
    4.2.2 三维快速拉格朗日法基本原理  41-43
    4.2.3 FLAC 3D简介  43-46
  4.3 桩承载能力数值模拟分析  46-49
    4.3.1 模型的建立  46-49
  4.4 夯扩桩承载能力影响因素分析  49-53
    4.4.1 夯扩桩的p-s曲线  49-51
    4.4.2 桩的轴力曲线  51-53
第五章 复合载体夯扩桩施工中常见质量问题及控制  53-58
  5.1 施工常见质量问题分析  53-57
    5.1.1 实际工程中断桩,缩颈现象  53-54
    5.1.2 夹泥桩  54
    5.1.3 缩颈桩  54-55
    5.1.4 偏斜桩  55-56
    5.1.5 蜂窝桩  56
    5.1.6 桩径尺寸不足,超出规范允许值  56
    5.1.7 钢筋笼位置不正,甚至下沉  56-57
  5.2 施工中质量问题的控制措施  57-58
结论与展望  58-60
  结论  58-59
  展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
作者简介  64

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 桩基及深基础 > 桩基 > 桩的承载力
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