端承灌注桩在砂卵石地层中沉降特性研究

发布时间：2017-10-25 20:05

  本文关键词：端承灌注桩在砂卵石地层中沉降特性研究

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【摘要】：八十年代以来,中国经济不断的飞速增长,为建设行业迎来了高速发展的黄金时期,各种高层楼房、大型水工建筑物、高速铁路、港口等大中型建筑项目越来越多。而对这些建筑物对基础承载力的要求也越来越严格,因此各种形式的建筑基础和施工技术也在不断的发展前进。桩基础因其承载力高、沉降量小而均匀的特点,在各种类型的建筑物中大量使用。随着机械行业的不断发展,旋挖钻机出现且大批应用在灌注桩工程中,由于其作业快、施工精度高、杂音少等优点,很快普遍使用在桩基础工程中,在现代桩基础工程中占据较大的比重。不过,因旋挖钻机的钻具结构的特点,造成旋挖成孔灌注桩的桩底沉渣很难清理干净,这向来是影响桩基础承载力的难点。特别是成都平原地区砂卵石地层分布较广的情况下进行旋挖成孔作业,孔底的沉渣很难清理到位。由于桩底沉渣弹性模量小,压缩性大,将严重影响桩基础的承载力,使建筑物工作性能发生改变,造成工程事故,影响人们的生命财产安全。本篇论文以旋挖钻孔灌注桩中的端承灌注桩的桩底沉渣缺陷为切入点,研究在砂卵石地层中端承灌注桩的沉降特性。采用MIDAS-GTS有限元数值模拟软件和现场静载试验,对端承灌注桩单桩沉降特性进行系统分析,具体情况如下所示:1、通过对端承灌注桩施工工艺过程的学习了解,总结了旋挖钻机成孔过程中可能存在的问题及相关解决办法,为施工提供指导意义。2、通过MIDAS-GTS有限元软件模拟分析无桩底沉渣和不同厚度桩底沉渣情况下,桩顶荷载-沉降变化规律,这些曲线图能直观形象的反应了沉渣缺陷对桩承载力的影响。对研究沉渣缺陷对端承灌注桩竖向极限承载力的影响具有重大的指导意义。3、考虑到桩底沉渣在压缩过程中弹性模量的变化,分析不同弹性模量情况桩顶位移情况。分析结果说明通过对缺陷桩沉渣的补强措施,可以有效的减少桩顶沉降,但这个值有一个极限,超过这个极限,对桩顶位移的影响甚微。4、端承灌注桩承台的存在可以有效的提高桩的竖向承载力,降低桩顶位移。因此在施工过程中加设承台的措施可以提高桩的负荷能力,保证工程安全。5、通过现场单桩竖向抗压静载试验进行分析并与软件模拟结果进行对比,可以总结出来采用MIDAS-GTS软件模拟分析的优势,为端承灌注桩竖向承载力检测提供了一种高效的检测方法。
【关键词】：端承灌注桩 沉渣缺陷 弹性模量 承载力检测
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 旋挖成孔灌注桩国内外现状和发展趋势10-15
• 1.2.1 旋挖机的发展状况10-13
• 1.2.2 旋挖成孔灌注桩国内外现状和发展趋势13-15
• 1.3 沉渣缺陷桩的研究状况15-16
• 1.3.1 现场测试方面的研究15
• 1.3.2 数值模拟方面的研究15-16
• 1.4 本文研究目的和意义、主要内容16-18
• 1.4.1 本文研究目的和意义16-17
• 1.4.2 本文研究的主要内容17-18
• 2 端承灌注桩施工工艺18-27
• 2.1 工程地质及水文条件18
• 2.2 施工工艺18-23
• 2.3 端承灌注桩在成孔施工过程中存在的问题及相关处理方法23-27
• 2.3.1 护筒底端垮塌23
• 2.3.2 孔壁垮塌23-24
• 2.3.3 钢筋笼上浮或掉笼24
• 2.3.4 堵管事故24-25
• 2.3.5 桩身缺陷问题25
• 2.3.6 桩底沉渣过厚25-27
• 3 端承灌注桩稳定性的有限元数值模拟27-50
• 3.1 有限元法理论和MIDAS/GTS有限元分析软件27-30
• 3.1.1 有限元法概况27
• 3.1.2 有限元法的实现过程27-29
• 3.1.3 MIDAS/GTS有限元分析软件29-30
• 3.2 MIDAS/GTS建模分析流程30-31
• 3.3 MIDAS/GTS模拟桩底无沉渣状况及结果分析31-37
• 3.3.1 本构模型的选择31-32
• 3.3.2 MIDAS/GTS模拟桩底无沉渣状况32-35
• 3.3.3 桩底无沉渣模拟结果35-37
• 3.4 MIDAS/GTS模拟桩底不同沉渣厚度状况及结果分析37-43
• 3.5 不同弹性模量的桩底沉渣对桩位移的影响分析43-47
• 3.6 桩顶承台存在对桩位移影响分析47-50
• 4 端承灌注桩现场静载试验研究50-54
• 4.1 现场检测50-51
• 4.1.1 试验点位50
• 4.1.2 检测方法50-51
• 4.2 试验数据与分析51-53
• 4.3 端承灌注桩模拟分析与现场静载试验对比分析53-54
• 结论54-56
• 参考文献56-58
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果58-59
• 致谢59-60

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本文编号：1095273