斜坡碎石土地基单桩水平承载特性研究

发布时间：2017-07-31 08:18

  本文关键词：斜坡碎石土地基单桩水平承载特性研究

  更多相关文章： 碎石土地基 斜坡 水平荷载 桩基础 现场试验 数值模拟

【摘要】：桩基的水平承载特性研究一直属于基础工程中的难题,而斜坡条件下的桩基水平承载特性的研究还处于相对空白的阶段。本文依托西南地区某500千伏输电线路工程,在选定的典型地基岩土和地形条件下,按输电线路铁塔桩基标准进行下坡向水平受荷桩静载试验,并结合数值模拟进行斜坡碎石土地基单桩承载特性研究,包括桩身弯矩、桩身位移、桩侧土压力、桩侧土体变形,得到以下主要结论:(1)桩身位移在水平荷载作用下从桩顶向下呈非线性减小,且随坡度的增大,位移变化集中区逐渐向桩身上部移动。(2)桩基础的承载力随着地基坡度的增大而减小,碎石土场地坡度每增大15°,承载力减小幅度约为5%~17%。桩基础的水平承载力下降的幅度随着地基坡度的增大而增大。(3)斜坡不同坡度下,桩身受水平力作用主要在中上部产生挠曲变形,对应的地基土在桩身全长范围内从地表向下逐渐出现屈服、破坏。桩体产生的内力也随着土体的逐渐屈服而增加,两者沿桩身向下衰减很快。(4)水平荷载作用下桩周土体变形破坏是一个循序渐进的过程。不同斜坡坡度下的桩侧土体均首先在桩后的桩土界面交界处出现水平向的细裂缝。裂缝的宽度和长度均随着荷载的增大而增加。(5)数值模拟结果表明,处于不同坡度的桩基础在水平力作用下,应力主要集中在桩顶附近,并向下传递到更大的深度。坡度增大,桩前土体位移沿斜坡坡面及深度的变化范围不断增大。土体越密实,桩侧土体的变形逐渐减小,桩侧土体的变形越集中在上层土层中。(6)将单桩水平承载力现场试验、理论计算和数值模拟的结果进行拟合,提出了在四种不同坡度区间内桩基础水平承载力特征值的调整系数。
【关键词】：碎石土地基 斜坡 水平荷载 桩基础 现场试验 数值模拟
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU473.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 前言9-18
• 1.1 选题依据及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 水平受荷桩计算方法10-12
• 1.2.2 单桩水平承载力12-13
• 1.2.3 单桩水平承载特性13-15
• 1.2.4 目前研究存在的问题和不足15
• 1.3 主要研究内容、目标、思路和技术路线15-18
• 1.3.1 主要研究内容15-16
• 1.3.2 主要研究目标16
• 1.3.3 研究思路和技术路线16-18
• 第2章 单桩水平承载力现场试验18-30
• 2.1 试验场地概况18-21
• 2.2 碎石土物理力学特性21-25
• 2.3 试验方案与试验过程25-30
• 2.3.1 试验方案25-26
• 2.3.2 测试元器件选择及布设26-28
• 2.3.3 加载过程28-30
• 第3章 水平受荷单桩现场试验成果分析30-64
• 3.1 桩身位移随荷载变化30-36
• 3.2 桩身弯矩随荷载变化36-39
• 3.3 桩侧土压力随荷载变化39-43
• 3.4 桩侧土变形发展43-49
• 3.4.1 0°坡1~#桩桩侧土变形发展43-45
• 3.4.2 15°坡3~#桩桩侧土变形发展45-46
• 3.4.3 30°坡6~#桩桩侧土变形发展46-48
• 3.4.4 45°坡8~#桩桩侧土变形发展48-49
• 3.5 水平受荷单桩承载力及变形计算方法49-59
• 3.5.1 m法49-52
• 3.5.2 现场静载试验m值的确定52-53
• 3.5.3 单桩水平承载力特征值53
• 3.5.4 单桩水平变形及内力53-59
• 3.6 不同坡度对单桩水平承载特性的影响59-62
• 3.7 本章小结62-64
• 第4章 单桩水平承载特性数值分析64-85
• 4.1 模型建立及参数选取64-68
• 4.2 数值模拟成果分析68-80
• 4.2.1 坡度因素68-75
• 4.2.2 碎石土密实度因素75-80
• 4.3 不同坡度对单桩水平承载特性的影响80-82
• 4.4 碎石土不同密实度对单桩水平承载特性的影响82-84
• 4.5 本章小结84-85
• 第5章 斜坡碎石土地基单桩水平承载特性分析85-93
• 5.1 斜坡地基水平荷载下桩土作用分析85-90
• 5.1.1 基桩的受力性状85-88
• 5.1.2 桩-土体系的破坏性状88-90
• 5.2 基于现行规范桩基水平承载力的调整90-92
• 5.3 本章小结92-93
• 结论与展望93-95
• 结论93-94
• 展望94-95
• 致谢95-96
• 参考文献96-99
• 攻读学位期间取得学术成果99

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本文编号：598202