密集挖孔桩桩孔稳定性分析

摘要

为确保密集人工挖孔桩施工的安全顺利进行，本文针对其施工期间的桩孔稳定性进行深入分析，建立了桩间土稳定性分析的力学模型，提出了桩间土稳定性的判别与维护桩孔稳定性的护壁设计方法，并针对预防桩间土失稳的防治措施提出了相关建议。
　　首先，通过合理假设与近似简化，基于桩间土失稳过程的分析建立了桩间土稳定性分析的力学模型，结合土力学的相关基本原理进行理论推导，得出桩间土稳定系数的计算方法，为判定桩间土在施工期间的稳定性提供了理论依据，并利用FLAC3D数值软件对桩间土失稳时的位移特征进行了模拟分析，验证了所建力学模型的合理性。
　　其次，根据桩间土稳定性系数的计算公式，分析了各相关因素对于桩间土稳定性的影响规律，并针对主要影响因素提出了保持施工期间桩孔稳定性的相应措施。通过公式推导得到均质土及成层土条件下最不利滑动层厚度值的计算方法，并在此基础上推导得到便于工程应用的桩间安全净距的计算公式，提出了桩间土稳定性的判别方法。
　　再次，对桩孔护壁在施工过程中的受力状态进行深入分析，运用弹性力学、土力学及桩基、竖井工程中的相关理论，针对塌孔及桩间土失稳的具体工况，分别提出了维持施工期间桩孔稳定性的护壁设计方法。
　　最后，通过典型实际工程案例具体介绍了桩间土稳定性分析及挖孔桩护壁设计的方法和步骤，并与工程实际情况进行对比，说明了本文提出的桩间土稳定性判别方法科学合理，挖孔桩护壁结构设计方法有效实用，据此判定的桩间土稳定性结果及所设计孔壁支护结构可作为人工挖孔桩施工组织中的参考依据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．2 国内外研究现状及存在问题

1．2．1 桩孔稳定性与支护结构

1．2．2 桩间土稳定性

1．2．3 桩基事故防治与处理

1．2．4 目前研究中存在的问题

1．3 本文主要研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

2 桩间土失稳机制及其稳定性力学分析

2．1 引言

2．2 桩间土失稳发生过程

2．3 桩间土稳定性分析力学模型建立

2．4 护壁受力状态分析

2．4．1 灌注孔护壁

2．4．2 空桩护壁抗力

2．5 滑动土体受力分析

2．5．1 流动混凝土侧压力

2．5．2 滑动土体顶面及底面剪力

2．5．3 滑动土体侧面剪力

2．6 桩间土稳定系数

2．7 模型数值验证

2．7．1 软件简介

2．7．2 数值模型建立

2．7．3 桩间土位移特征分析

2．8 小结

3 桩间土稳定性判定方法

3．1 引言

3．2 桩间土稳定性影响因素分析

3．2．1 桩间净距

3．2．2 滑动土体宽度

3．2．3 混凝土灌注高差

3．2．4 滑动土体厚度

3．3 均质土层中△z的确定

3．4 成层土失稳位置的确定

3．5 桩间安全净距公式建立

3．6 桩间土失稳防治措施

3．7 小结

4 桩孔支护设计理论及方法

4．1 引言

4．2 常用护壁类型

4．3 护壁设计

4．3．1 预防塌孔护壁设计

4．3．2 预防桩间土失稳护壁设计

4．4 小结

5 典型工程案例分析

5．1 引言

5．2 工程概况

5．3 稳定性分析

5．3．1 桩间净距临界值计算

5．3．2 桩间土稳定性判定

5．3．3 施工实况

5．4 护壁设计

5．4．1 灌注孔护壁设计

5．4．2 空桩护壁设计

5．5 小结

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 本文创新点

6．3 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢