不同桩端土对竖向承压灌注桩承载性能影响的研究

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1、究AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyStudyontheInfluenceofDifferentPile--tipSoilsonBearingBehaviorsSchool／Department：SchoolofCivilEngineeringDiscipline：CivilEngineeringMajor：GeotechnicalEngineeringCandidate：K

2、unLiuSupervisor：Prof．Chun-fengDecember,2002学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：≥lJ名兄加矽

3、年／月尹p日行文的集任摘要目前，灌注桩在工程中的应用越来越广泛，对其承载性能的研究也越来越深入。大量的研究表明，桩端土对桩端阻力、桩侧摩阻力及二者之间的相互关系存在影响，端阻、侧阻在不同桩端土条件下的发挥并不同步，桩基破坏时，二者并不会同时达到极限。而目前对灌注桩极限承载力的计算仍旧采用极限端阻与极限侧阻线性的叠加，显然不合理。实际的施工中也经常通过后注浆等工艺增强桩端土性质来提高灌注桩承载力，但对增强后的影响并未量化解决。本文通过室内模型试验、荷载传递理论分析、结合现场试验的数值计算相结合的方法就不同桩端土下竖向承压灌注桩的承载性状进行研究，

4、旨在更深入的了解桩端土对其承载性能的影响。首先，在同济大学岩土及地下工程教育部重点试验室内进行模型试验，观测铺有不同桩端土桩的承载特性。试验过程巾，采用六种不同桩端土，土分为橡胶颗粒、粘土以及四种不同掺入比的水泥土，而桩周统一采用粘土。模型桩采用预置裹膜预埋的方法设置，以消除灌注桩成桩质量、桩周泥皮、桩身粗糙程度等因素对试验结果的影响。参照规范对试桩进行静载试验，量测相关数据。其次，分析模型试验结果，揭示不同桩端土对灌注桩承载性能的影响。桩端土的性质对桩端阻力、桩侧摩阻力、桩土相对位移及它们之间的相互关系等都有较大的影响，桩端土性质对桩端桩侧阻

5、力的影响不能简单的忽略，改善桩端土对提高桩的极限承载性力能有很大的帮助。然后，在试验结果的基础上结合已有的研究建立起了相应的荷载传递函数。研究发现，摩擦剪切比、端阻剪切比二者与桩土相对位移之间均呈较好的双曲线关系。从建立的关系式可以看出，桩端桩侧土剪切强度的提高能够大幅度的降低桩的沉降，提高灌注桩的桩端桩侧阻力的极限值。使用所建立的关系模拟模型试验，通过计算结果与试验数据的对比，表明该关系是贴近模型试验结果的。最后，参照现场试验对所建立关系进行合理的调整，使其更加贴近实际工程。在关系式调整之后，进一步的计算充分说明了桩基极限承载力并不是极限端阻

6、与极限侧阻之和，桩端土性质增强后，会增大桩端极限承载力及桩端阻力、捅要桩侧摩阻力，但对破坏时端阻侧阻各自分担极限承载力的比例影响不大。在此基础上，对桩基极限承载力的计算公式提出建议，引进极限侧阻比和极限端阻比两个参数。计算表明，一般情况下，桩端土性质增强之后，极限侧阻比变大而极限端阻比变小，但变化范围很小。本文的研究，揭示了桩端土性质对竖向承压灌注桩承载性能的影响，在此基础上对桩基极限承载力计算公式提出建议。一些细节的研究，如在土越深处桩侧土剪切强度的增强对桩侧摩阻力的提高效果将越明显，可以为灌注桩施工提供指导，以避免资源的浪费。关键词：灌注桩

7、；承载特性；模型试验；荷载传递关系；静载试验；后注浆；位移破坏标准ABSTRACTCurrently,theuseofcast-·in·-placepilesinconstructionengineeringbecomesmoreandmorepopular．Asaresult，theresearchofthebearingbehaviorsbecomesmoreintensive．Basedonalargeamountofresearches，thetipresistance，．frictionresistanceandtherelation

8、shipbetweenthetwopartsareinfluencedbythepiletipsoil．Indifferentsoilconditio