考虑施工工艺的深长大直径钻孔灌注桩单桩竖向承载力性能研究与应用

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1、考虑施工工艺的深长大直径钻孔灌注桩单桩竖向承载力性能研究与应用重庆大学硕士学位论文学生姓名：敖荦指导教师：张宏胜副教授专业：土木水利施工学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一一年五月ResearchandApplicationonVerticalBearingCapacityPerformanceofASingleLarge-DiameterBoredCast-in-SituPileConsideringtheConstructionTechnologyAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequir

2、ementfortheDegreeofMasterofEngineeringByAOLuoSupervisedbyAssociateProf.ZHANGHongshengMajor：CivilEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2011中文摘要摘要随着我国高速铁路、高速公路和高层、大跨建筑的不断发展，上部结构对下部基础的承载力要求和沉降控制越来越高。深长大直径钻孔灌注桩因其具有很高的承载力和较小的变形，而且布置灵活，施工方便、节省材料等优点，因而被广泛的应用于深基础工程上。但

3、是，桩基竖向承载力的确定一直是重点和难点，其主要原因在于桩～土之间相互作用关系复杂，桩～土界面问题难以解决，特别是不同施工工艺下的桩～土界面差异明显。本文以万州区体育中心项目为背景，通过现场静载试验、数值模拟、理论分析相结合的方法进行研究，验证了前人以下几点研究成果：①通过对不同条件下(桩长、桩径、桩周土体特性、桩端土体特性)荷载～沉降变形的模拟分析，研究不同因素对深长大直径钻孔灌注桩的影响大小，同时认为桩侧阻力和桩端阻力的发挥都具有深度效应，并且根据土体性质不同其发挥深度效应的位置也不同，一般土体强度越高，达到深度效应的位置也越大，特别是桩侧摩阻力的发挥随着该效应明显加强，这对研究深长大

4、直径灌注桩的受力机理具有重要的指导意义。②在竖向荷载作用下，桩侧阻力和桩端阻力具有相互联系、相互强化的关系，桩端土体强度提高对单桩竖向承载力非常有效，特别是对桩端周围处的侧摩阻力的发挥和避免出现桩端“刺入式”破坏有利，这对指导设计和施工具有重要的工程意义。③当桩端存在一定厚度的沉渣或虚土时，沉渣或虚土对单桩竖向承载力的影响是很大的，因此，必须采取一定的施工措施来保证桩端持力层的强度，如桩底后注浆。同时，在此基础上还得出以下几点结论：①通过现场的自平衡静载试验对冲击反循环施工工艺下的深长大直径钻孔灌注桩的荷载传递机理进行分析，讨论该施工工艺下对单桩竖向承载力的影响，为以后的设计提供相应的参考

5、依据。②利用数值分析模拟不同桩基施工工艺的单桩竖向承载力受力机理，对比不同施工工艺对其影响，认为冲击反循环施工工艺对提高深长大直径钻孔灌注桩的竖向承载力有利。③建议现行的《建筑桩基技术规范》在计算单桩竖向极限承载中可以引入成桩工艺系数和清底系数以反应不同施工工艺对其影响。关键词：大直径深长钻孔灌注桩，竖向承载力，施工工艺，荷载传递，静载试验I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofthehigh-speedrailway,expresswayandthehigh-riseandlarge-spanarchitecture,

6、thesuperstructurehashigherreguirementsonthebearingcapacityandsettlementcontrolofthesubgrade.Sincethelarge-diameterlongboredcast-in-situpilepossessestheadvantagesincluding:flexibledwelling,convientconstruction,lessmaterialconsumptionandsoonwithquitehighbearingcapacityandsmallierdeformation,itiswide

7、lyemployedinthedeepfoundationconstruction.However,thedeterminationofthepileverticalbearingcapacityhasbeenthekeypointandthedifficultpoint,mainlybecausethepile-soilinteractioniscomplicatedandtheproblemofpile-soilin