宜宾砂卵石地基的超重型动力触探试验指标及承载力研究

摘要

宜宾砂卵石土层具有透水性强、抗剪强度高、压实性能好、地震荷载作用下不易产生液化等优良工程特性。随着宜宾市国民经济的高速发展，高楼大厦、桥梁、公路等建筑物(构筑物)迅速增多，对地基基础的变形与沉降要求越来越严格。如何更科学、更合理、更经济地评价宜宾砂卵石土的物理力学性质和宜宾砂卵石地基的承载性能已成为一个日益重要的课题。 本文以超重型动力触探试验技术为主要研究对象，紧密结合超重型动力触探试验在宜宾砂卵石土的应用实际，深入研究了超重型动力触探试验的三个指标——锤击数、贯入阻力和贯入深度，并研究了宜宾砂卵石地基的承载力和变形模量与这些指标之间的相关关系。本文主要进行了以下几方面的研究工作： 1．通过收集大量的工程实测数据和进行一定的室内试验、现场试验，研究宜宾砂卵石土的物理力学特性和相关参数； 2．本文在研究超重型动力触探试验的一般机理、技术要求和工程应用的基础上，着重分析超重型动力触探试验在宜宾地区砂卵石土层的应用特点和参数修正； 3．研究了超重型动力触探试验贯入阻力的计算理论。本文借鉴桩基动力测试的理论，将动力打桩公式法和波动方程法加以改进用于分析超重型动力触探的贯入过程，以求解贯入阻力： 4．采用有限元分析方法(FEM)模拟超重型动力触探试验的贯入过程，结合工程实例研究宜宾砂卵石土的内摩擦角、密度、变形模量等土性参数及地下水位与超重型动力触探贯入深度的相关关系； 5．研究宜宾砂卵石地基的承载力及变形模量与宜宾砂卵石土的超重型动力触探锤击数、贯入阻力、贯入深度三指标的相关关系，建立宜宾砂卵石地基承载力和变形模量标准值的经验计算公式，并通过工程实例验证所得计算公式的适用性和可靠性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究背景及问题的提出

1.2动力触探技术的研究现状及发展趋势

1.2.1概述

1.2.2动力触探技术的发展史

1.2.3超重型动力触探技术研究现状

1.3本文研究思路和主要研究内容

1.3.1研究思路

1.3.2主要研究内容

第2章宜宾砂卵石土层的物理力学特性

2.1宜宾地区的工程地质概况

2.1.1宜宾地区的区域地质环境

2.1.2宜宾地区的地质构造

2.2宜宾砂卵石土层的成因及物理力学特性

2.2.1宜宾砂卵石土层的成因与分布情况

2.2.2宜宾砂卵石土层的物理和工程地质特性

2.2.2宜宾砂卵石土层的力学特性

2.3本章小结

第3章超重型动力触探试验在宜宾砂卵石土层的适用分析

3.1超重型动力触探的一般方法及在宜宾砂卵石土层的应用

3.1.1概述

3.1.2超重型动力触探试验的基本原理

3.1.3超重型动力触探的试验方法和主要技术要求

3.1.4超重型动力触探的影响因素

3.1.5超重型动力触探试验在宜宾地区的应用

3.2超重型动力触探锤击数的修正

3.3超重型动力触探锤击数与宜宾砂卵石土性参数的相关关系

3.3.1锤击数与粒组含量的关系

3.3.2锤击数与宜宾砂卵石层充填物的关系

3.3.3锤击数与宜宾砂卵石层密实度的关系

3.3.4宜宾砂卵石土的颗粒强度对锤击数的影响

3.4本章小结

第4章宜宾砂卵石土层的超重型动力触探贯入阻力计算理论研究

4.1引言

4.2动力打桩公式法

4.4.1几种常用的贯入阻力计算公式简介

4.4.2动力打桩公式法的改进

4.3 Smith波动方程法

4.3.1 Smith波动方程法的计算方法与计算步骤

4.3.2 Smith波动方程法的改进

4.4本章小结

第5章超重型动力触探试验的有限元分析

5.1引言

5.2某工程卵石土层的超重型动力触探试验有限元分析

5.2.1工程概况

5.2.2有限元计算模型

5.2.3超重型动力触探有限元分析的载荷施加方法

5.2.4模型参数

5.2.5计算结果

5.3考虑非均质及地下水的超重型动力触探的有限元分析

5.3宜宾砂卵石土的土性参数及地下水位对贯入深度的影响分析

5.3.1宜宾砂卵石土的内摩擦角对贯入深度的影响

5.3.2宜宾砂卵石土的密度对贯入深度的影响

5.3.3宜宾砂卵石土的变形模量对贯入深度的影响

5.3.4地下水位对贯入深度的影响

5.4本章小结

第6章宜宾砂卵石地基的承载性能研究

6.1研究现状

6.2宜宾砂卵石地基承载力的特点

6.2.1荷载试验成果统计分析

6.2.2宜宾砂卵石地基的变形分析

6.3宜宾砂卵石地基承载力和变形模量与锤击数的相关关系

6.3.1试验数据的预处理

6.3.2宜宾砂卵石地基的承载力与锤击数的相关关系

6.3.3宜宾砂卵石的变形模量与锤击数的相关关系

6.3.4对比分析

6.4宜宾砂卵石地基的承载力和变形模量与贯入阻力的相关关系

6.5宜宾砂卵石地基的承载力和变形模量与贯入深度的相关关系

6.6工程实例

6.6.1工程概况

6.6.2砂卵石土层的承载力与变形模量的确定

6.7本章小结

第7章结论及展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作