松花江漫滩地区静压管桩沉桩阻力研究

摘要

静压管桩因具有无振动、无噪音、成本低、施工场地小和能够定量监测整个送桩过程等优点而广泛应用于各种工程中。目前，广东、上海等城市根据本地区的地质概况，理论研究静压管桩基础的施工经验和技术规程一直处于全国的前列。在松花江漫滩地区，设计单位在设计预应力混凝土管桩时只能借鉴广东省等地方的经验和有关技术规程，缺少适于本地区的有关设计和施工技术规程，静压管桩基础理论研究明显落后于工程实践。
　　如果根据本地区的地质状况在静压管桩施工前估算出沉桩阻力和终压力，就可以解决桩型的设计、桩长的预测、桩机的选型和沉桩可能性等问题。本文根据松花江漫滩地区三个具有代表性实际工程的静力触探资料和现场实测压桩报告资料，对静压管桩的沉桩阻力进行了估算并且对本地区的沉桩特点进行了分析。本文内容如下：
　　首先，介绍了目前研究压桩问题的理论方法和数值分析方法，并指出了这些理论各自的不足之处;重点介绍静压管桩的沉桩机理、挤土效应等问题，在此基础上，列举各位专家提出的估算静压管桩沉桩阻力的多种方法，并且分析了终压力和沉桩控制标准问题。
　　其次，将静力触探过程与静压管桩沉桩过程进行对比，确定了利用静力触探资料估算静压管桩沉桩阻力的可行性。针对松花江漫滩地区三个工程的静力触探资料和实测压桩报告，用Matlab编制了估算沉桩阻力的程序，以综合修正系数、桩端阻力计算范围作为可变参数，得到管桩不同入土深度的沉桩阻力，将其与实测压桩力对比分析得到了不同土层估算沉桩阻力的综合修正系数。
　　最后，根据沉桩地区的工程地质条件，使用ANSYS软件利用位移贯入法对静压管桩沉桩过程进行数值分析，得到管桩和桩周土体不同入土深度的应力场、位移场。土体选用弹塑性DP本构模型，并考虑桩土接触面的大变形和桩-土滑动摩擦等影响，使分析结果更加接近静压管桩的实际沉桩情况，得出了沉桩阻力和桩周摩擦力的大小。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 预应力混凝土管桩概述

1．3 预应力管桩特点

1．4 松花江漫滩地区的地质状况

1．5 研究现状

1．6 本论文的研究内容

2 静压管桩沉桩机理

2．1 静压管桩沉桩机理

2．2 静压管桩的沉桩阻力

2．3 终压力P的确定及其意义

2．4 静压管桩在不同土层中的沉桩特性

2．5 静压管桩的挤土机理

2．6 本章小结

3 用静力触探资料估算沉桩阻力

3．1 静力触探与静压管桩的对比

3．2 用静力触探资料模拟计算沉桩阻力的基本公式

3．2．1 沉桩阻力的基本公式

3．2．2 综合修正系数的讨论

3．2．3 静探数据的讨论

3．2．4 土层分类

3．3 调试计算的程序编制

3．4 工程实例分析

3．4．1 工程实例

3．4．2 分析结果

3．5 本章小结

4 静压管桩沉桩阻力有限元分析

4．1 引言

4．2 静压管桩数值分析的几个问题

4．3 有限元数值分析静压管桩贯入的几种方式

4．4 计算分析步骤和过程

4．4．1 建立模型

4．4．2 加载并求解

4．4．3 提取计算结果

4．5 计算实例

4．5．1 位移贯入法计算简图

4．5．2 土层应力场与位移场

4．5．3 桩身应力与桩身轴力的计算结果

4．5．4 桩周侧摩阻力分析

4．5．5 支座反力

4．5．6 用有限元分析求出沉桩阻力

4．6 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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