软岩地基中大直径嵌岩灌注桩承载性能研究

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1、中南大学硕士学位论文软岩地基中大直径嵌岩灌注桩承载性能研究姓名：郑祖恩申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王星华20070420摘要随着大规模城市建设和各项基础设施建设的迅速发展，嵌岩桩以其承载力高、沉降小、施工简单、抗震性能优良等特点而被广泛使用。但是耳前人们对嵌岩桩的承载机理了解得并不透彻，特别是对软岩地基中大直径嵌岩灌注桩的承载性状的研究还比较缺乏，现有的嵌岩桩竖向承载力计算理论与其实际受力性状差别较大，还有待进一步研究。本文基于宜昌一万州铁路线渡口河特大桥桩基监测项目，采用现场试验和有限元模拟相结合的方法，对软岩地基中大直径嵌岩灌注桩的承载特性和荷载传递

2、机理进行了研究，所做的工作主要有以下几个方面：(1)阐述了目前国内外对嵌岩桩承载特性研究的现状，包括嵌岩桩的研究方法和研究成果，并简单介绍了软岩的概念及分类。(2)详细分析了嵌岩桩承载和变形的基本特征，从而总结出影响嵌岩桩承载力的各种因素。(3)对软岩地基中嵌岩灌注桩进行了长期原位观测，提供了大量新的嵌岩桩实测数据资料，在这些资料的基础上分析了施工加载前桩身的初应变的变化规律，并详细分析了工作荷载作用下软岩嵌岩灌注桩的承载机理和荷载传递特性，包括桩身轴力、桩侧阻力的分布发展规律及荷载一沉降曲线特征。(4)介绍了岩体的变形特性，以及岩体常用的几种本构模型，并说明了它们各

3、自的优缺点及适用范围，着重阐述了本文采用的D_P弹塑性模型。(5)运用商业有限元软件建立了嵌岩桩的三维弹塑性有限元模型，对嵌岩桩竖向承载性状进行了数值分析，将有限元计算结果与实测数据进行了比较；并研究了桩长、桩径、桩身模量、岩石强度等因素对嵌岩桩承载性状的影响，得到了一些结论，可为嵌岩桩的设计、施工提供参考。关键词：嵌岩桩，软岩，承载性状，荷载一沉降曲线，荷载传递机理，有限单元法，弹塑性模型AbstractWiththerapiddevelopmentoflarge-scaleurbanandinfrastructureconstruction,rock．socket

4、edpileshavebeenwidelyusedbyreasonsoftheirhigllbearingcapacity,smallsettlement,simpleconstructionandgoodanti-earthquakeproperty．Butthebearingmachanismofrock—socketedpilehasnotbeenunderstoodthoroughly,especiallythebearingpropertiesofthelarge-·diameterandmedium--longsocketedpilesinsoftrock

5、foundation．Thecurrentdesignmethodsarestilldifferentfromtherealbearingmachanismandneedtobedeveloped．BasedontheprototypeobservationofthepilesfoundationunderthebridgeofDuKoufiverinYichang-Wanzhourailway，thebearingpropertiesandload-transfermachanismoflarge-diameterrock—socketedpilesinsoftro

6、ckhavebeenstudiedinthispaper,usedthemethodwhichcombinedin．sitetestdatawiththenumericalsimulation．ThemainCODCeITISofthispaperareasfollows：(1)Thepresentresearchonthebearingbehaviorofrock—socketedpileisstated，includetheresearchmetllodandproduction；also，abriefintroductionismadeabouttheconce

7、ptandsortofsoftrock．(2)Thebasicbearinganddeformationcharacteristicsoftherock-rocketedpilesareanalyzedthoroughly,andthenthefactorsinfluencingthebearingcapaeityofrock-socketedpilesarefoundout．(3)Prototypeobservationofrock-socketedpileinsoftrockisconducted，andalargenumberofnewin-s