大型桥梁深长桩基承载性状及合理参数确定研究

摘要

近年来，随着我国高速公路、高速铁路的发展，大型桥梁不断涌现，上部结构对基础的承载力要求越来越高。深长桩不但有很高的承载力，而且还有使用灵活、计算简洁、施工方便、节省材料等优点，因而在工程上被日益广泛地采用为首选的深基础型式。
　　 由于深长桩的荷载传递机理和承载性状与普通中短桩存在着明显的差异，因此，用中短桩计算理论来分析深长桩是不合适的。正是由于深长桩的承载力很高，因而对深长桩的现场试验研究受到诸多限制，使得试验成果和经验资料相对较少，理论研究也就相对滞后。本文基于对黄河公铁两用桥深长试桩进行现场试验基础上，开展了如下研究工作：
　　 1.对深长桩进行了界定，介绍了单桩工作原理，详细分析了深长桩荷载传递过程，总结了其特点。
　　 2.在对黄河公铁两用桥试桩实测结果进行分析的基础上，又增加了另外两根试桩的试验数据，分别从Q～S曲线、Q～Qs、Q～Qb曲线、qsi～z曲线及N～z曲线特性上深入研究了深长桩承载性状，在遵从这些承载性状的基础上，本文对深长桩设计中易出现问题进行了归纳总结。
　　 3.本文以黄河公铁两用桥试桩为例，建立了桩-土相互作用的有限元模型，并分析解决了模型建立过程中难题，最后用实测数据验证了所建模型的可靠性。
　　 4.本文深入研究了深长桩设计参数包括桩侧极限摩阻力、桩端阻力、极限承载力、有效桩长及桩径的合理取值。在此过程中，给出了桩侧极限摩阻力及单桩极限承载力计算建议公式，并引入了异步系数的概念。