昌北千枚岩风化程度的模糊综合评判及桩基承载力分析

摘要

随着南昌市昌北地区经济的迅速发展，越来越多的高层建筑直接以风化千枚岩作为基础持力层，而目前对千枚岩风化程度的划分尚不明确，对千枚岩中单桩侧阻力和端阻力的取值以经验为主，缺乏理论依据，因此有必要开展千枚岩风化带的划分和桩承载力的确定研究。 在对昌北地区千枚岩的区域工程地质勘察资料、风化带的划分方法和桩基承载力深入调研基础上，初步把岩体划为五个风化层，并依据岩体风化程度在垂直方向上具有渐变性和风化带划分边界的模糊性，将各风化层看作一个模糊集，选取了岩石介质、岩体特征和岩体强度三大类17项岩体风化程度评价因素，采用AHP法、Delphi和0～4相结合的综合评分法对各个评价因素分别赋予一定比例的权重，采用两级模糊综合评判法对昌北千枚岩的风化程度进行了定量评判。其次，结合工程实例，采用FLAC<'3D>对千枚岩中桩基的承载力特征进行了数值分析，得到了桩顶Q-S曲线、桩身竖向位移——桩顶荷载变化曲线、桩身轴向应力——桩顶荷载变化曲线等运算结果。最后依据单桩侧阻力和端阻力的传递特征，采用桩侧阻应力q<,s>与桩土相对位移s的函数关系和岩体的二维Hoek-Brow 强度理论推导出的嵌岩桩桩端阻力计算公式，探讨了单桩侧阻力、端阻力的计算方法及研究区各自的推荐值。

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硕士学位论文任务书

第一章绪论

1.1千枚岩风化带的划分及其承载力研究的意义

1.2国内外岩体风化带划分方法研究现状

1.2.1岩体风化带主要划分方法

1.2.2模糊数学在岩土工程中的应用

1.3承载力确定方法研究现状

1.3.1单桩竖向极限承载力确定方法

1.3.2现行规范中嵌岩桩单桩竖向承载力的计算方法

1.3.3嵌岩桩竖向承载力的其他计算方法

1.4昌北千枚岩风化带划分的研究现状

1.5昌北千枚岩承载力研究的现状

1.6目前研究中存在的问题

1.7研究思路图

第二章昌北地区区域工程地质概况

2.1昌北地区水文地质概况

2.2昌北地区千枚岩的分布及其岩性特征

1.3本章小结

第三章千枚岩风化程度模糊综合评判

3.1模糊数学简介

3.1.1模糊数学的基本知识

3.1.2模糊综合评判概述

3.1.3评价指标的处理

3.1.4模糊综合评判的模糊数学模型

3.2千枚岩岩体风化程度模糊综合评判模型的建立

3.2.1因素集

3.2.2评判集

3.2.3隶属函数

3.3权重的确定

3.3.1 Delphi和0～4相结合的综合评分法确定评判因素的权重系数

3.3.2层次分析法(AHP)确定评判因素的权重系数

3.3.3两种权重确定结果的对比分析

3.4计算实例

3.4.1一级模糊综合评判

3.4.2二级模糊综合评判

3.4.3模糊综合评判结果分析

3.5本章小结

第四章单桩竖向承载力性状的FLAC3D数值分析

4.1引言

4.2 FLAC3D软件简介

4.2.1“混合离散化”技术

4.2.2FLAC3D中的本构模型

4.2.3FLAC3D中的接触单元

4.2.4 FLAC3D求解问题的一般步骤

4.3用FLAC3D分析千枚岩中竖向受荷单桩的承载力特征

4.3.1计算模型

4.3.2参数选取

4.3.3加载方式

4.3.4结果分析

4.4本章小结

第五章千枚岩中单桩竖向承载力的确定

5.1侧摩阻力的计算

5.1.1侧摩阻力的传递及特点

5.1.2侧摩阻力的计算方法

5.1.3侧摩阻力的取值

5.2桩端阻力的计算

5.2.1端阻力的传递方式

5.2.2桩端阻力的计算方法

5.2.3桩端阻力的取值

5.3本章小结

第六章总结

6.1主要结论

6.2本课题今后需进一步研究的地方

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文