开口式变截面管桩土塞效应及单桩承载性能研究

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1、分类号密级开口式变截面管桩土塞效应及单桩承载性能研究研究生姓名：王亚辉指导教师姓名、职称：杨庆光副教授学科专业：岩土工程研究方向：地基处理技术湖南工业大学二〇一五年六月七日I分类号密级开口式变截面管桩土塞效应及单桩承载性能研究Thesoilplugeffectandsinglebearingcapacityanalysisofopen-endedvariablesectionpipepile研究生姓名：王並辉指导教师姓名、职称：杨庆光副教授学科专业：岩土工程研究方向：地基处理技术论文答辩日期答辩委员会主席

2、湖南工业大学二•一四年六月八日II湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:£1#曰期：划J年J月7曰湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学

3、校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：王L导师签名：！^年6月•/日摘要工程预制管桩凭借其施工方便，造价低，技术简单的优点在工程中被广泛推广应用。变截面管桩是在等截面管桩的基础上提出的一种管桩，即能发挥管桩在施工上的优势，又能兼顾地层特点及桩的试际受力，因此本文通过模型试验和理论分析相结合的方法，进一步明确变截面管桩的承载机理。首先，通过查阅管桩文献资料得到的最新研究成果，提出本课题所用的研究方法及研究内容。

4、其次，对等截面管桩和变截面管桩进行室内模型沉桩对比试验，得到其桩入土深度和沉桩贯入阻力的关系，土塞高度随桩入土深度的变化，总结变截面管桩和等截面管桩的不同点。再次，基于Vesic圆孔扩张理论，在考虑桩身入土深度及土塞效应的基础上，进一步分析变截面管桩沉桩效应问题，最终得到了变截面管桩沉桩时的桩端阻力和的沉桩贯入阻力理论推导公式，并将其计算结果与试验数据进行对比分析,进一步验证了其公式的可行性,从而完善了阶梯型变截面管桩的设计理论。最后，基于室内大比例模型试验，对比研究了两类管桩在竖向荷载作用下承载性能，包

5、括：桩身应力、荷载-沉降、端阻力和桩侧摩阻力的差异。研究结果表明：在桩身平均直径相同的情况下，阶梯型变截面管桩的承载力比等截面管桩大，且平均直径越大、变径比越高，单桩承载力、单位体积承载力和桩身材料的利用率越高；阶梯型变截面管桩在变截面处出现桩身轴力突变，并使下部管节桩身轴力衰减速度加快。关键字：预制混凝土管桩，沉桩挤土效应，土塞高度，贯入阻力，承载性能IVAbstractConstructionofprecastpileiswidelyusedinengineeringforreliabletechni

6、que,simpleconstruction,lowcostoftheprecastpile.Variablesectionpipepileisapilepresentedonthebasisoftheequaldiameterpipepile,whichcangivefullplaytotheadvantagesofpipepileinconstructionandalsotaketheactualcharacteristicsofthestrataandtheactualforceofpileinto

7、account.Thispapercombinesthemodeltestandtheoreticalanalysismethod,furtherclarifiestheload-bearingmechanismofvariablesectionpipepile.Firstly,getthelatestresearchresultsofpipepilereferringtotherecentrelevantarchives,putforwardtheresearchmethodandcontentinth

8、istopic.Secondly,ConductIndoormodelcontrasttestsofequaldiameterpipepilesandvariablesectionpipepiles,obtaintherelationshipsbetweenburieddepthandpilepenetrationresistanceandthechangesoftheheightofsoilplugalongwiththeb