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广州某区软土层中桩基竖向荷载下承载力性状研究

作　者: 郭俊豪
导　师: 蔡健；陈以力
学　校: 华南理工大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 桩基承载力桩顶位移软土桩侧阻力超长桩基预应力管桩
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

当前,随着社会经济建设的发展,为处理各种复杂多变的地基条件,桩基础得到了广泛地应用和关注;同时,高层与超高层建筑发展迅速,为增加地基的承载能力,各类桩基的使用相应增多,其长度也越来越长。因此,在工程建设中,有必要进一步研究桩基的有效性问题,在对桩基础进行优化设计时,合理确定桩基的有效桩长也是工程实际的需要。在广州地区,桩基础一直得到广泛的应用和关注,但是针对珠江三角洲软土地区桩基承载力的研究还很缺乏,在实际的桩基设计中主要参考相应的技术规范和经验进行。在珠江三角洲软土地区桩基设计中,为了给合理选取桩长提供参考,本文对广州地区进行桩基竖向承载性状研究,提出适合该地区桩基承载力-桩顶沉降之间关系不仅是桩基理论自身发展的需要,更是工程界的迫切要求。本文基于桩基工程受力特征,对广州某区桩基载荷试验资料进行归纳、统计和分析,建立适合广州地区的单桩承载力与沉降之间的关系式,并采用工程实例对桩基承载力-桩顶沉降关系式进行验证,具体研究如下:(1)基于桩基分类,结合桩基与岩土相互作用,研究竖向荷载下单桩荷载作用机理,为描述不同阶段桩基承载力,轴向荷载下基桩承载力性状采用荷载传递法研究,桩土荷载传递函数采用双折线模型描述,并分别按桩周土处与完全弹性状态、桩周土部分塑性状态和桩周土全部进入塑性状态这三种不同工况进行了探讨。(2)基于深厚软土地基特点,对桩基的稳定性进行了研究,探讨了软土地基的桩基设计原则、受力特征、失稳状态及产生失稳影响因素,并以桩-土作用效应为出发点,对软土地基中桩长的有效性及桩长合理确定进行了研究,特别是针对深厚软土层中的超长桩基有效长度问题进行了研究。(3)研究了广州地区的地质构造分布特征,并对桩基础竖向抗压试验原理进行了探讨,结合广州某区地质条件,对该地区的桩基进行了统计分析研究,根据桩基统计分布特点对典型桩基试验进行了回归分析,得到适合广州某区的预应力管桩承载力-桩顶沉降关系式,并以实际工程对该公式进行了检验,结果表明该公式具有较好的适用价值。它的实际指导意义在于可以利用静载竖向荷载的试验数据可以预判其它同类型桩基的沉降量,并且也可以运用到建筑物桩基失稳的计算与判断。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-13
第一章绪论  13-21
  1.1 研究背景  13-15
    1.1.1 桩基发展历史  13-14
    1.1.2 桩基础的应用  14-15
  1.2 国内外桩基础研究文献综述  15-19
    1.2.1 桩基础荷载理论研究  15-17
    1.2.2 桩基础室内模型试验研究  17
    1.2.3 桩基础现场试验研究  17-19
  1.3 本文研究思路  19-20
  1.4 本文研究内容  20-21
第二章竖向荷载下桩基础承载力机理  21-29
  2.1 桩基分类  21-23
    2.1.1 根据桩基承台底面位置分类  21-22
    2.1.2 按成桩方法对土层的影响分类  22
    2.1.3 按桩基功能分类  22
    2.1.4 根据桩基竖向荷载承载机理分类  22
    2.1.5 按桩材分类  22-23
    2.1.6 其他分类  23
  2.2 轴向荷载下桩基承载力机理研究  23-27
    2.2.1 轴向荷载作用下的单桩沉降量  23-24
    2.2.2 轴向荷载下基桩承载力性状分析  24-27
  2.3 轴向荷载下群桩荷载作用效应  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章深厚软土层中桩基稳定性研究  29-38
  3.1 软土地层结构  29-30
  3.2 深厚软土层桩基础失稳  30-31
    3.2.1 软土地基的桩基设计原则  30
    3.2.2 桩基础破坏形式  30-31
  3.3 深厚软土层中桩基失稳影响因素  31-33
  3.4 深厚软土层中桩基础稳定性研究  33-37
    3.4.1 深厚软基中的桩基础受力特征  33-34
    3.4.2 深厚软基中的桩长的有效性  34-35
    3.4.3 深厚软土中超长桩基础  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章广州某区桩基承载力研究  38-70
  4.1 广州地区地质结构构造  38-41
    4.1.1 珠江三角洲地层形成  38-39
    4.1.2 广州某区地质特征  39-41
  4.2 桩基竖向抗压静载试验原理  41-42
    4.2.1 桩基竖向抗压静载试验装置  41-42
    4.2.2 桩基竖向抗压静载试验加载方式  42
    4.2.3 桩基竖向抗压静载试验加卸载与沉降观测  42
  4.3 广州某区各类桩基应用情况统计分析  42-44
    4.3.1 广州某区各类桩基应用情况统计  42
    4.3.2 广州某区桩基统计分析  42-44
  4.4 广州某区主要结构形式桩基进行承载力分析  44-65
    4.4.1 常规状态下桩基荷载-沉降关系探讨方法  44-45
    4.4.2 不同桩径的桩基荷载-沉降关系性状研究  45-64
    4.4.3 广州某区桩基荷载-沉降理论关系式  64-65
  4.5 工程实例比较研究  65-69
    4.5.1 实例1—广州怡景苑工程  65-67
    4.5.2 实例2—广东省珠江甘蔗试验场桩基工程  67-69
  4.6 本章小结  69-70
结论与展望  70-72
  结论  70
  展望  70-72
参考文献  72-76
附表一广州某地区各类桩基应用情况统计  76-82
致谢  82-83
附录  83

广州某区软土层中桩基竖向荷载下承载力性状研究

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