o法试桩机理分析及技术改进研究

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1、浙江大学申请硕士学位论文O法试桩机理分析及技术改进研究姓名：罗春波学科专业：岩土工程指导教师：朱向荣教授孔清华教授级高工王文军博士⑧浙江大学岩土工程研究所2007年5月0法试桩机理分析及技术改进研究摘要Ostcrberg法(简称O法)试桩是在桩端或桩身的某一位置埋设荷载箱，通过对荷载箱内腔施加荷载，顶托上段桩向上移动的同时下压下段桩直至试桩破坏，然后根据加载值与向上、向下位移的对应关系经一定换算得到桩极限承载力的一种测试方法。0法试桩作为一种新型的桩基承载力测试技术，具有装置简单、无需堆载或者构筑笨重的反力架等特点，己被广泛应用于国内外桩基承

2、载力测试中，尤其在传统静载荷试桩相当困难的大吨位试桩、水上试桩中。由于O法试桩是在桩端或者桩身的某一位置施加荷载，所以该加荷方式与桩实际受荷方式存在较大差异，因而明确O法试桩桩土相互作用机理以及如何将测试结果进行合理转换以得到正确的极限承载力值是该技术推广应用的前提。本文在国内外现有O法试桩理论研究以及工程应用的基础上，系统分析和归纳了。法传统试桩技术在桩土相互作用机理、荷载箱埋设位置和极限承载力确定方面存在的一些问题，并针对上述问题，就O法试桩桩土相互作用机理进行了解析分析和数值模拟分析，推导了荷载箱分别置于桩底和桩身时的桩土相互作用的弹性

3、理论解，分析了桩土刚度比、桩长径比、土泊松比对侧阻和位移沿桩身分布规律的影响以及上、下段桩相互作用对极限承载力的影响。同时，本文在上述理论分析的基础上对0法传统试桩技术在荷载箱埋设位置、极限承载力确定方面进行了改进，提出了改进型O法试桩成套技术，并通过工程实例进行验证。结果表明，本文提出的荷载箱埋设位置计算方法较为合理，由改进后的等效转换公式得到的转换曲线与传统静载荷试桩曲线吻合较好。最后，本文提出了一种桩顶适当加载的0法试桩新技术，给出了桩顶加载量、极限承载力确定的计算方法。该方法简便易行，在相关工程实例验证和进一步修正、完善后的推广应用前

4、景广阔。关键词：0法试桩桩土相互作用荷载箱埋设等效转换弹性理论解数值模拟ABSTRACTTheOsterbergCellmethodisapileloadingtesttechniqueforpile'sbearingcapacitythattheOsterbergL0adCellisplacedatthebottomOrsomedistanceuPfromthebottomwhenpressureisappliedtothedevice．Anequalupwardanddownwardforceappliedtothepilemakesth

5、eupperpartofthepileupwardandthelowerpartofthepiledownwarduntilbearingcapacityofthepileisreached．Thepile'sbearingcapacityisobtainedfromaUaccuratetransformationbasedontheoriginalload—upwardmovementCUlVeandload-downwardsettlementcarve．Asanewpileloadingtesttechnique,theOsterber

6、gCellmethodhasthetraitsthatthedownwardforceisresistedbythesideshearandthereforenooverheadloadframeOrdeadweightreactionisneeded．AsarusulLithasbeenappliedathomeandabroadwidespreadlyespeciallyinhighcapacityloadtestsandbridgepileloadtestswhentheconventionalstaticloadtestmethodh

7、asdisadvantagesinthosesituations．SincetheequalforceisappliedatthebottomorSomedistanceupfromthebottominallOsterbergloaatest,thesituationapileexperiencesisdifferentfromitsactualworkingconditon．Asaresult．thepremissforthenewloadtest'swidespreadapplicationistonlakethepile—soilin

8、teractionmechanismknownclearlyandobtainthebearingcapacityreasonableyandaccuratelya