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西安某高层住宅楼桩基工程质量检测研究分析

作　者: 周良
导　师: 胡高社
学　校: 长安大学
专　业: 地质工程
关键词: 桩基检测静载试验动力测试有限元单桩沉降极限承载力
分类号: TU753.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文以西安某高层住宅楼桩基工程质量检测为研究对象，在搜集整理大量资料的基础上，做了以下几点工作： 1、总结出现阶段国内外比较流行的几种检测手段及其测试目的： a．承载力检测。主要分为有静力载荷试验和动力测试等。 b．桩身质量检测。主要分为低应变检测、声波透射法、成孔质量检测和钻孔取芯等。 2、以西安某高层住宅楼桩基工程质量检测为依托，对采集的数据进行了必要的室内整理。 3、用静载试验、有限元等4方法确定出其所对应的单桩沉降和单桩竖向极限承载力，并综合比较各种方法间产生的差异及分析其原因。 4、最后得出了一些相关结论： a．根据三种传递函数(桩端阻力、桩侧阻力和桩土体系荷载)推导的桩土相互作用模型(即式(4—23))有较好的实用性，根据公式得出的荷载～沉降关系曲线与实测结果基本一致。可以用它初步预测桩的荷载～沉降关系曲线，预测桩身轴力分布，初步判断桩的承载力。 b．对于摩擦桩，用现场静载试验、根据三种传递函数(桩端阻力、桩侧阻力和桩土体系荷载)推导的桩土相互作用模型、有限元模型和高应变测试等方法得出的荷载～沉降关系曲线趋势是一致的，但均存在着差异。尤其是高应变与静载试验结果存在着明显的差异，其最终沉降量为静载荷试验的2.5(35mm左右)倍。其原因为：在理论公式和有限元计算过程中，所选取的参数大多为加权平均，而实际的静载曲线为桩周土及桩端土不同模型参数土层的综合效果。而高应变测试造成的差异主要是施加的是一种动荷载，在这种荷载作用下，桩侧、桩端土强度的发挥程度和桩土相对位移明显受荷载大小作用的影响；且在拟合过程中，最大弹性位移、阻尼系数是人为设定的，拟合的结果很大程度的带有人为因素。而静载试验中的桩顶位移为桩顶的实际位移。 c．对于摩擦桩，静载试验确定的单桩极限承载力远远大于根据规范规定得出的单桩极限承载力。而用有限元模拟、高应变测试等方法在选取合适的桩、土参数后，得出的承载力也远比规范规定得出的结果要大，同时又与静载荷试验确定的承载力值有较大差异。分析原因:按规范计算承载力时，一般假定成孔工艺为泥浆护壁型，而本工程及西安地区大多数钻孔灌注桩在施工过程中不进行泥浆护壁，这样就大大增加了桩及桩周土的摩阻力。另外，承载力确定不仅受地基土的性质，还受到基础形状、荷载倾斜与偏心、地下水位和下卧层的影响，因此，根据规范确定的单桩极限承载力较其它3种方法显得较小。而高应变的误差主要来源于采用的是动荷载，荷载作用时间短，使桩土产生显著的加速度，而且在拟合分析过程中其土体参数(如J。)，既无法用试验方法得到，也无法检测设定的参数是否正确，只能凭经验估计。

全文目录

第一章绪论  8-13
  1.1 选题意义  8-9
    1.1.1 桩基发展历史  8
    1.1.2 桩基检测的重要性  8-9
  1.2 国内外桩基工程质量检测发展历史与现状  9-10
  1.3 桩基工程质量检测存在问题  10-11
  1.4 本文的研究思路和技术路线  11-13
第二章对大型桩基工程质量的几种检测方法  13-26
  2.1 承载力检测  13-19
    2.1.1 静力载荷试验  13-18
    2.1.2 动力测试  18-19
  2.2 桩身质量检测  19-23
    2.2.1 低应变检测  19-22
    2.2.2 声波透射法  22
    2.2.3 成孔质量检测  22-23
    2.2.4 钻孔抽芯法  23
  2.3 各类检测手段对比之下的优缺点  23-26
第三章工程实例  26-40
  3.1 工程概况和场地概况  26
  3.2 检测方法  26-40
    3.2.1 成孔质量  26-29
    3.2.2 静载荷试验  29-36
    3.2.3 动力测试  36-40
第四章单桩沉降和竖向极限承载力的确定  40-58
  4.1 单桩沉降的分析研究  40-52
    4.1.1 理论公式确定沉降  40-45
    4.1.2 有限元模拟确定沉降  45-46
    4.1.3 高应变试验确定沉降  46-51
    4.1.4 静载试验法确定沉降  51
    4.1.5 各种方法对单桩沉降的对比分析  51-52
  4.2 单桩极限承载力的确定  52-58
    4.2.1 我国现行规范规定单桩极限承载力的确定  52-53
    4.2.2 有限元模拟确定单桩极限承载力  53-54
    4.2.3 高应变动力测试确定单桩极限承载力  54-55
    4.2.4 静载试验确定单桩极限承载力  55-56
    4.2.5 各种方法确定单桩极限承载力的分析  56-58
第五章结论与建议  58-60
参考文献  60-63
致谢  63

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