软土中桩—沉箱逆作法复合基础模型试验研究

摘要

本课题是以国家高科技发展计划项目（863计划）（项目编号：2007AA11Z102）为依托，以琼州海峡跨海通道建设为工程背景，深入探讨深厚软基桥梁逆作法复合基础的受力机理，本文以室内模型试验为基础，对逆作法复合基础在竖向荷载作用下的承载性能进行了研究。主要工作和结论如下： 总结了关于目前桩基础的工作性能及荷载传递机理，明确了逆作法复合基础的工作机理，并且将逆作法复合基础过程分为三个受力阶段：浅基础阶段、复合地基阶段、逆作复合基础阶段； 设计并完成了逆作法复合基础模型试验，主要包括对桩模型的相似比的计算、桩型的选择、数据线的布置、应变片的保护和仪器的选择与架设等等，并通过测试，获得了可靠的试验数据； 通过逆作法复合基础模型试验研究结果分析，研究单桩、带台单桩系列、带台两桩系列和带台四桩系列在竖向荷载作用下的荷载传递机理等问题，并且重点分析了封桩后，桩土荷载分担比，得出了一些有实际指导意义的结论； 最后，采用有限差分软件FLAC3D对逆作法复合基础的竖向试验进行数值模拟，并与实测结果进行对比分析，同时分析了不同参数下（桩长、距径比、压封桩时间），桩的承载性能，桩土荷载分担以及沉降的变化规律，得出了一些有意义的结论，对以后的研究具有一定的参考价值。

目录

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第一章 绪论

1.1 桩基础研究的现状

1.1.1 单桩承载力

1.1.2 群桩承载力

1.1.3 单桩沉降

1.1.4 群桩沉降

1.1.5 桩土共同作用

1.2 逆作法复合基础简介

1.2.1 逆作法复合基础的研究现状

1.2.2 逆作法复合基础的基本概念

1.2.3 逆作法复合基础的基本过程

1.2.4 实际应用价值

1.3 本文主要研究内容

第二章 逆作法复合基础室内模型试验研究

2.1 相似原理

2.1.1 相似原理

2.1.2 试验相似常数

2.1.3 结论与分析

2.2 逆作复合基础室内试验目的和方案

2.2.1 试验目的

2.2.2 试验方案

2.3 模型试验的仪器和设备

2.4 试验过程

2.5 加载方法

2.6 误差分析

2.7 数据分析

2.7.1 试验测得的数据

2.7.2 数据处理方法

2.8 本章小结

第三章 逆作法复合基础模型试验数据分析

3.1 极限荷载的确定

3.1.1 单桩极限荷载的确定

3.1.2 带台单桩系列极限荷载的确定

3.1.3 带台群桩系列极限荷载的确定

3.2 土压力曲线分布

3.3 桩身轴力曲线分布

3.4 桩侧摩阻力曲线分布

3.5 桩端阻力发挥性状分析

3.6 封桩后桩土荷载分担比分析

3.7 本章小结

第四章 逆作法复合基础的数值模拟分析

4.1 拉格朗日法和FLAC3D软件简介

4.1.1 拉格朗日法

4.1.2 FLAC3D软件

4.2 模型试验结果验证与分析

4.2.1 模型的建立

4.2.2 数值模拟结果分析

4.3 影响因素分析

4.3.1 桩距的影响

4.3.2 桩长的影响

4.3.3 压封桩时间的影响

4.4 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致 谢