用单桥静力触探资料模拟计算压桩力和承载力

摘要

静压桩以其施工不污染环境、压桩力可控制以及单位承载力造价低等优点得到越来越广泛的应用。如果在静力压桩施工前模拟计算出沉桩阻力曲线，估算终压力，那么就可以解决对桩长的预测、对桩机的选型和对沉桩可能性判断等问题。本文针对沉桩阻力在土层中的变化规律进行探讨，重点研究用单桥静力触探资料比贯入阻力Ps估算压桩问题，对桩的时效性也做了初步讨论。
　　 (1)对静压桩和静力触探的国内外研究现状做了介绍，引出本课题。
　　 (2)在国内外有关静压桩和静力触探贯入机理研究成果的基础上，分别阐述了承载力理论、圆孔扩张理论、混合理论、应变路径法、有限元分析法等几种理论方法的发展概况、应用范围及优缺点，对沉桩阻力的深度效应做了进一步的分析。
　　 (3)提出用单桥静力触探资料估算沉桩阻力的计算公式，根据试算结果同实测资料的对比分析，在计算中采用综合修正系数进行修正，得到不同土的综合修正系数值，可称该法为调节系数法，为计算沉桩阻力增添了一种新方法。
　　 (4)用VISUALBASIC编制了可视化程序，模拟讣算在参数取值不同条件下的沉桩阻力，并且能够分别画出桩端阻力和桩侧摩阻力的贯入曲线，进一步考察了端阻、侧阻对沉桩阻力的影响。程序能够直接直观的显示出可应用于实际工程的曲线，实用性强。
　　 (5)桩端阻力主要与土层的性质有关。有什么样的土，就有什么样的桩端阻力。桩侧摩阻力在同一土层中随着深度增加而略有增加，在不同土层中随着土颗粒变粗而变大。沉桩过程中桩端阻力与沉桩阻力的比值和桩侧摩阻力与沉桩阻力的比比值都是一个变值，有着特定的变化规律。
　　 (6)初步尝试利用系数调节法对桩的承载力时效性进行研究，通过实测资料的对比，分析了公式中修正系数的取值，并且对长期和短期效应情况下的系数做了比较，得出桩侧摩阻力的时间效应明显而桩端阻力的时间效应不甚明显这一结论。其研究结果具有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 本课题的来源

1.1.1 静压桩的优势

1.1.2 本课题的来源

1.2 静压桩的研究现状

1.2.1 静压桩的发展概况

1.2.2 静压桩在国内外的研究现状

1.3 静力触探的研究现状

1.3.1 静力触探的特点

1.3.2 静力触探的国内外研究现状

1.4 本课题的主要研究内容、研究方法及研究意义

1.4.1 本课题的主要研究内容

1.4.2 本课题的研究方法

1.4.3 本课题的研究意义

第2章 静力触探和静压桩的贯入机理

2.1 贯入机理分析

2.1.1 承载力理论

2.1.2 圆孔扩张理论

2.1.3 混合理论

2.1.4 应变路径法

2.1.5 有限元分析法

2.2 静力压桩沉桩机理

2.3 沉桩过程中的挤土效应

2.4 静力压桩的深度效应

2.4.1 沉桩的深度效应

2.4.2 桩端阻力深度效应的分析

2.4.3 桩侧摩阻力深度效应的分析

2.5 本章小结

第3章 用单桥静力触探资料模拟计算压桩力

3.1 静力触探和静力压桩的关系

3.2 用单桥静力触探资料模拟计算压桩力

3.2.1 利用Ps估算压桩力

3.2.2 按侧阻和端阻计算压桩力

3.3 综合修正系数的讨论

3.4 土层分类

3.5 调试计算的程序编制

3.6 本章小结

第4章 工程实例计算分析

4.1 工程实例计算

4.2 计算结果分析

4.2.1 静力触探曲线

4.2.2 沉桩阻力

4.2.3 桩端阻力

4.2.4 桩侧摩阻力

4.2.5 桩端阻力和桩侧摩阻力在沉桩阻力中所占比例

4.2.6 本文建议的综合修正系数值

4.3 本章小结

第5章 考虑时间效应的静压桩承载力的模拟计算

5.1 引言

5.2 静压桩承载力的时间效应

5.3 静压桩在粘性土中的时效特性

5.4 静压桩承载力在粘性土中的时效机理分析

5.5 静压桩在砂性土中的时效特性

5.6 静压桩承载力在砂性土中的时效机理分析

5.7 工程实例计算

5.8 本文建议的综合修正系数值

5.9 长期、短期效应情况下系数的对比

5.10 本章小结

第6章 结论

6.1 本文的主要研究结果

6.2 有待研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

附录： 部分源程序代码