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多节旋挖挤扩灌注桩在高速公路桥梁中应用的承载机理研究
| 论文题名： | 多节旋挖挤扩灌注桩在高速公路桥梁中应用的承载机理研究 |
| 关键词： | 多节;挤扩灌注桩;公路桥梁;承力盘;沉降;桩的承载力;控制能力;群桩;数值模拟;侧摩阻力;桩身;应力传递规律;土体;桥梁桩基础;模拟手段;承载能力;桩间距;曲线;计算;分担荷载比 |
| 摘要： | 当前我国基础建设呈现跨越式发展,对桥梁桩基础的承载力和沉降都提出了极高的要求。多节旋挖挤扩灌注桩(DX桩)具有多层分散承载的特点,以及承载力高和沉降小的优点,为了促进探索DX桩这种新技术在大型公路桥梁桩基础中的应用,本文综合采用现场试验、理论分析和数值模拟等多种手段,对DX桩的设计方法、承载机理和DX群桩的承载能力、沉降控制能力进行了一系列研究,主要研究成果如下: 1、多个工程实例的计算分析表明按照《公路桥涵地基和基础设计规范》JTGD63-2007的规定计算端阻和侧阻,按《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》JGJ171-2009的规定计算盘阻,更符合实际情况。 2、采用实测实验数据分析,依据安装在桩身的钢筋计得出在不同荷载级下的钢筋轴力,得出了承力盘盘阻、桩身侧摩阻力、桩端阻的载荷转换机理。承力盘盘阻的发挥早,仅需要很小的位移。位移到达一定值后,部分侧阻已经到达极限值,总侧阻力开始下降,而盘阻及其分担荷载比例迅速增加。端阻在整个受力过程中其所占的比重很小,而且端阻的发挥需要桩身发生很大的沉降。各承力盘承载力的发挥有一个时间上的顺序效应,上盘承载力先发挥,下盘后发挥。 3、采用数值模拟手段分析承力盘上下土体的应力状态,得出了承力盘上下土体的应力分布规律。在荷载较大时,承力盘上部土体侧摩阻力减小,其影响范围大概为盘径的35％,承力盘下部土体的侧摩阻力增加,其影响范围大概为盘径的30％。多节旋挖挤扩灌注桩随着沉降的增加,承力盘上部土体出现拉应力,即可能出现临空面。 4.、采用数值模拟手段建立了DX群桩模型,定性分析了桩土沉降云图、桩身应力曲线;得出了桩土沉降规律及其桩身应力传递规律,并且利用群桩Q-S曲线和单桩Q-S曲线定量对比了不同桩间距DX群桩的承载力和沉降控制能力,对比了直桩群桩和DX群桩的承载力和沉降控制能力、盘位错开布置和盘位平行布置的承载力和沉降控制能力。得出了最佳桩间距及最佳的盘位布置方式及直桩群桩与DX群桩在承载能力和沉降控制能力上的差别,确定出了DX群桩的性能优势。 |
| 作者： | 万飞 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 张德华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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