预制管桩承载力计算方法及其施工技术研究

摘要

工程实践和理论计算表明管桩施工作业使得桩周土体一直处在一个不断地被破坏、扰动和重塑的重复过程中，挤土效应和触变效应明显，论文结合主要变化特征，探讨了桩土之间的作用机理以及单桩极限承载力和复合地基沉降量的定性分析方法，取得的如下成果。
　　 1、有效内摩擦角的承载力增量随着时间增加而增加的变化态势，在不同的阶段其变化梯度不一样，开始阶段（约前7天）内变化梯度较大尔后则逐步减少;当土体的有效内摩擦角为38°时极限状态系数值达到某一极大值，在10°～20°内的梯度变化更大，理论分析表明:土体的有效内摩擦角一直起着控制接触面滑移破坏处的有效应力向管桩桩侧摩阻力的转化。
　　 2、水平固结系数的承载力增量是随着时间的增加而增加的变化态势，但它的变化梯度却不一样，开始阶段（约前7天）的变化梯度较大，而后则逐步减少直至梯度为0;同时超静孔隙水压力消散速率随着水平固结系数的增大而消散得越快。理论分析表明:固结系数的大小决定着管桩作业初期的极限承载力的发挥，但它并不影响到管桩的最终承载力的取值，在其他参数不变的条件下，若初始超孔压为某一常数时，则管桩的最终极限承载力增量也是某一恒定值。
　　 3、不排水抗剪强度的承载力增量的变化规律与水平固结系数的承载力增量的变化规律一致，同时也发现土体的消散速率随着不排水抗剪强度的增大而消散的较快，是因为管桩初始超劲孔隙水压力的消散将直接转化为土体的有效应力，导致了土体抗剪强度的变化，因此，不同的土层物理力学性状将直接影响到承载力的增量变化幅度，对单桩极限承载力的计算产生较大的影响。
　　 4、考虑到管桩施工作业过程中桩侧土体在一定范围内存在“主应力旋转”和“应变反转”现象，使得桩周土体存在由“压”向“拉”变化态势，论文就管桩复合地基的桩土应力比及其复合地基的沉降量的定性分析方法进行了探讨与总结。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的目的和意义

1．2 管桩的分类与特征

1．2．1 国内管桩类型的划分

1．2．2 管桩的优缺点

1．3 静压桩沉桩研究应用现状

1．3．1 静压桩的施工原理

1．3．2 研究现状综述

1．4 本文的研究内容

第二章 具有时效性承载力的计算

2．1 承载力计算的一般方法

2．2 触变时效下单桩承载力的计算

2．2．1 桩土触变时效机理分析

2．3．2 单桩承载力的计算方法

2．3 影响管桩承载力的土体参数

2．4 本章小结

第三章 管桩复合地基的计算

3．1 复合地基桩土应力比确定

3．1．1 前提假定

3．1．2 桩上应力比计算公式推导

3．2 复合地基承载力计算

3．3 复合地基沉降量确定

3．3．1 作用区域复合模量的计算

3．3．2 下卧层附加应力确定

3．3．3 沉降量计算

3．4 本章小结

第四章 管桩的施工技术和工程措施

4．1 施工工艺流程

4．1．1 锤击法管桩施工工艺

4．1．2 静压法管桩施工工艺

4．2 工程施工质量控制措施

4．2．1 混凝土预制桩制作的质量控制

4．2．2 混凝土预制桩沉桩的质量控制

4．2．3 混凝土预制桩接桩的质量控制

4．2．4 常见质量通病的控制措施

4．3 减少沉桩挤土的工程措施

4．4 本章小结

第五章 工程应用分析

5．1 工程概况

5．1．1 自然地理条件、地形、地貌及区域地质构造

5．1．2 工程地质条件

5．1．3 不良地质现象

5．2 桩基础选型分析

5．3 管桩施工作业

5．4 本章小结

第六章 结语

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果