膨胀土地基上桥梁桩承载力计算参数研究

摘要

膨胀土是一种具有湿胀干缩性质的特殊的粘性土，由于膨胀土的特殊工程性质使得桩与膨胀土之间的相互作用要比一般土中复杂得多，计算其单桩承载力时也应对其特殊性加以考虑，计算膨胀土地区的单桩竖向承载力时若直接采用《公路桥涵地基与基础设计规范》和《建筑桩基技术规范》中给出的计算方法，得出的承载力与实际的桩基础承载力有很大的差距，不能满足要求。因此，对膨胀土中桩侧摩阻力的分布规律研究对确定膨胀土中桥梁桩的承载力计算参数具有重要意义。
　　本文以河北省交通运输厅立项的重点科研项目为依托，以国内外岩土工程界对膨胀土中桩基础研究成果为参考，通过室内物理力学性质试验、单桩静载荷试验、轴力测试和桩侧摩阻力计算分析，取得了如下研究成果:
　　(1)以南水北调总干渠跨线桥邯郸市郭河生产桥附近的膨胀土为研究对象，在国家规范和本试验相关研究资料的基础上，通过大量的室内试验，分析了膨胀土的物理力学特性和胀缩特性;
　　(2)对桥梁桩基础的受力原理、承载性状进行了分析，找到了影响桩基竖向承载力的因素，对现在普遍采用桥梁桩承载力的计算方法进行了归纳总结;
　　(3)对南水北调邯郸段郭和桥南侧膨胀土地基上的三根试验桩进行了静载荷试验，根据曲线图确定了单桩极限承载力和承载力标准值，研究了桩身轴力和桩侧摩阻力的大小和沿桩身的分布规律;
　　(4)通过分析桩侧土样的物理力学指标在桩身深度范围内的变化规律，找到了其与桩侧摩阻力变化规律之间的内在联系，分析了桩侧摩阻力的影响因素;
　　(5)通过采用不同的计算参数对单桩承载力的标准值进行计算，得到了较为合理的单桩承载力的计算参数。

目录

声明

摘要

第1章 综述

1．1 研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 膨胀土的研究现状

1．2．2 桩基础研究现状

1．2．3 单桩竖向承载力研究现状

1．2．4 膨胀土中桩基础承载力研究现状

1．3 本文主要研究内容

1．4 技术路线

第2章 膨胀土室内试验研究

2．1 工程概况

2．2 试验过程与要求

2．2．1 环刀取土样

2．2．2 密度试验

2．2．3 含水率试验

2．2．4 液塑限试验

2．2．5 自由膨胀率试验

2．2．6 膨胀力试验

2．2．7 无荷膨胀率试验

2．3 试验结果汇总分析

2．4 本章小结

第3章 桥梁桩基础受力原理及计算方法研究

3．1 桥梁桩基础受力原理分析

3．2 膨胀土中桩基荷载传递规律

3．3 桩基础竖向承载力影响因素

3．4 桥梁桩承载力计算方法

3．5 本章小结

第4章 静载荷试验和桩身轴力研究

4．1 静载试验研究

4．1．1 静载试验方案设计

4．1．2 试验桩施工步骤

4．1．3 试验结果与分析

4．2 桩身轴力与桩端阻力计算

4．2．1 桩身轴力计算

4．2．2 桩端阻力计算

4．3 桩侧摩阻力的计算与分析

4．4 本章小结

第5章 桩侧摩阻力的影响因素分析

5．1 桩侧摩阻力影响因素

5．2 膨胀土中桩侧摩阻力影响因素分析

第6章 膨胀土地基上桥梁桩承载力计算参数研究

6．1 膨胀土中桥梁桩承载力计算的现存问题

6．2 膨胀土中桥梁桩承载力计算参数研究

6．2．1 静载荷试验参数确定的单桩承载力

6．2．2 经验值计算的单桩承载力

6．2．3 膨胀土中桥梁桩承载力计算参数确定

6．3 本章小结

结论

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表论文和科研成果