自重湿陷性黄土中桩基负摩阻力特性研究

发布时间：2017-08-15 14:11

  本文关键词：自重湿陷性黄土中桩基负摩阻力特性研究

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【摘要】：随着自重湿陷性黄土场地中建设项目的增多,伴随出现的桩基负摩阻力问题日益复杂,桩基负摩阻力在不同工况及土层条件下差异很大。为深入研究桩土相互作用,分析区域性自重湿陷性黄土中桩基负摩阻力的特性,避免直接应用相关技术规范造成的偏差,结合荷载传递法与试验研究法,对自重湿陷性黄土中桩基负摩阻力的相关问题进行研究,主要结论如下:(1)参考大量资料,结合室内试验,研究西安某区域自重湿陷性黄土变形特性及影响因素,确定各因素影响权重,选取天然含水量、天然孔隙比、塑性指数建立该区域黄土自重湿陷系数的预测模型。(2)应用模糊数学法评价该区域黄土的湿陷性,建立天然含水量及天然孔隙比与黄土自重湿陷系数间模糊关系矩阵,利用模糊近似推论,通过信息集中,进行误差分析,验证模型的可靠性,评价研究区域黄土的湿陷性。确定其湿陷类型为自重湿陷性,湿陷等级为Ⅱ级,为类似工程提供参考。(3)基于荷载传递法,选取双折线传递函数,建立了考虑自重湿陷性黄土浸水引起负摩阻力效应的单桩受力模型,假设土层浸水沉降曲线符合直线或指数分布,推导出在荷载、浸水、荷载及浸水共同作用三种条件下摩擦型单桩的负摩阻力、中性点位置以及桩身轴力的解析表达式。结合实例,分析土层性质及桩身参数对桩身受力的影响。(4)选择西安某区域进行了试坑及桩基浸水试验,得出该地区地表累计沉降曲线随土层深度变化呈指数分布。试坑各截面均呈高斯分布,试坑地表沉降量从试坑中心向试坑外方向逐渐减小,据此可确定试坑浸水影响范围;对比天然状态及浸水条件下桩身轴力及桩侧阻力的试验与理论计算结果,分析浸水对自重湿陷性黄土中单桩受力影响。
【关键词】：自重湿陷性黄土 桩基 荷载传递法 负摩阻力 浸水试验
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU475.3;TU473.1
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-17
• 1.1 选题背景及研究意义7-9
• 1.1.1 选题背景7-9
• 1.1.2 论文研究意义9
• 1.2 国内外桩基负摩阻力研究现状9-14
• 1.2.1 试验研究10-12
• 1.2.2 理论研究12-14
• 1.3 桩基负摩阻力研究趋势及存在问题14
• 1.4 研究内容14-15
• 1.5 研究方法15-16
• 1.6 技术路线16-17
• 2 黄土自重湿陷性影响因素分析及湿陷性评价17-35
• 2.1 黄土的主要特征及影响因素17-18
• 2.1.1 黄土的主要特征17-18
• 2.1.2 影响黄土湿陷性的因素18
• 2.2 黄土自重湿陷性影响因素试验分析18-24
• 2.2.1 试验基本情况18-19
• 2.2.2 单影响因素影响分析19-24
• 2.3 西安某地区自重湿陷系数预测模型建立24-27
• 2.4 基于模糊数学法评价黄土湿陷性27-29
• 2.4.1 模糊信息优化处理模型27-28
• 2.4.2 模糊近似推论28-29
• 2.5 西安某区域黄土湿陷性评价29-34
• 2.5.1 建立模糊矩阵29-31
• 2.5.2 模糊近似推论31
• 2.5.3 信息集中31-33
• 2.5.4 误差分析33-34
• 2.5.5 场地湿陷类型及等级评价34
• 2.6 小结34-35
• 3 自重湿陷性黄土中桩基受力分析35-53
• 3.1 自重湿陷性黄土对桩基的影响35-36
• 3.2 桩基负摩阻力理论概述36-38
• 3.2.1 弹性理论法36
• 3.2.2 剪切位移法36-37
• 3.2.3 荷载传递法37-38
• 3.3 传递函数的确定38
• 3.4 在荷载作用下单桩受力分析38-39
• 3.5 在浸水作用下单桩受力分析39-41
• 3.6 在荷载及浸水共同作用下单桩受力分析41-48
• 3.6.1 桩周土处于弹性变形阶段41-44
• 3.6.2 桩周土处于塑性变形阶段44-48
• 3.7 单桩受力影响因素分析48-52
• 3.7.1 土层性质对桩身轴力影响分析48-49
• 3.7.2 桩身参数对桩身轴力影响分析49-52
• 3.8 小结52-53
• 4 自重湿陷性黄土桩基荷载传递规律实例分析53-67
• 4.1 工程概况53-57
• 4.1.1 场地工程地质条件53-55
• 4.1.2 方案设计55-57
• 4.1.3 试桩试验内容和方法57
• 4.2 试坑浸水57-61
• 4.2.1 地表沉降57-60
• 4.2.2 深层土体累计沉降60-61
• 4.3 桩基荷载传递规律对比分析61-66
• 4.3.1 桩身轴力的分布规律对比分析61-63
• 4.3.2 桩身侧摩阻力的分布规律对比分析63-66
• 4.4 小结66-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 主要结论67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 附录74

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本文编号：678583