复合土层中托底抗拔桩承载特性研究

《复合土层中托底抗拔桩承载特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TU473学位代码308学校代码10298密级GK学号3130187硕士学位论文论文题目：复合土层中托底抗拔桩承载特性研究作者：潘先文专业：岩土工程研究方向：环境岩土与地下工程指导教师：邵光辉二〇一七年六月致谢时光荏苒，岁月如梭，转眼间研究生生涯即将结束，在这段时间里我得到了众多老师及亲友的悉心指导和帮助，在此论文完成之际，表示衷心的感谢。首先，我要感谢我的导师邵光辉老师。邵老师为人谦和，平易近人。从论文选题、研究过程直至最终定稿的各个环节，无不倾注了导师大量的心血。论文写作过程中，每当我有疑问，邵老师总是放下手中繁忙的工作，不厌其

2、烦的指点我；他严谨的治学之风和对事业的孜孜追求将影响和激励我的一生，他对我的关心和教诲我更将永远铭记。在此，我谨向邵老师致以深深的谢意。其次，我要感谢我的未婚妻张青女士，在我求学的路上一直默默不厌其烦的支持我。每当我迷茫的时候，总能得到她温暖的关心，使我重拾信心。在我最困难的时候，对我不抛弃，不放弃，让我懂得了什么是奉献，什么是爱。衷心感谢我的父母在我二十年的求学生涯中所给予的鼎力支持，他们无微不至的关心、理解与鼓励是我不断取得进步的动力之源。最后，我要感谢参与我论文评审和答辩的各位老师，他们给了我一个审视几年来学习成果的机会，让我能够明

3、确今后的发展方向，他们对我的帮助是一笔无价的财富。我将在今后的工作、学习中加倍努力，以期能够取得更多成果回报他们、回报社会。再次感谢他们，祝他们一生幸福、安康。潘先文二○一七年六月摘要抗拔桩是当前应用的最为广泛的抗浮基础类型，然而普通抗拔桩在承载时桩身处于受拉状态，当拉力达到一定程度时会出现开裂；针对普通桩桩身受拉开裂问题研究了托底抗拔桩，托底抗拔桩受力点在桩底部，在载荷施加过程中桩身受压，能够合理地解决桩身开裂问题。本文通过对复合土层中托底抗拔桩的极限承载力进行了理论推导以及数值模拟，研究了托底抗拔桩的受力机理与承载特性，取得以下成果：

4、（1）总结了传统抗拔桩的工作机理，并分析了传统抗拔桩的存在的缺点，在此基础上分析了托底抗拔桩。分析了传统抗拔桩和后张法无黏结预应力灌注桩存在的问题和不足，对比总结了柔性桩顶抗拔桩优势。普通抗拔桩受荷点位于桩顶，桩身处于受拉，由于泊松效应使得桩侧摩阻力变小。托底抗拔桩载荷施加点位于桩底，载荷施加过程中，桩身处于受压状态，在泊松效应的影响下桩侧摩阻力变大。通过对托底抗拔单桩极限承载力进行理论研究，讨论了理想情况下托底抗拔桩在单一砂土层中极限承载力的解析计算方法，结合桩身泊松效应对极限承载力的影响，对理性中极限承载力进行修正，并给出了极限承载力

5、增量的表达式。（2）通过有限元分析单层砂土中托底抗拔桩的承载特性，讨论了砂土层中托底抗拔桩和理想情况下极限承载力差异的原因，分析了桩和砂土的参数对托底抗拔桩抗拔系数的影响。利用有限元分分析结果，对解析解进行修正，得出了均质土中托底抗拔桩承载力计算公式。通过有限元方法，分析了饱和黏土层中托底抗拔桩的极限承载力。由于饱和黏土的不排水剪切特性，托底抗拔桩在上拔过程中，桩侧出现了负的超孔隙水压力，桩侧有效正应力增加地更多，使得泊松效应更为显著，并给出了相应的计算公式。（3）上层砂土下部黏土的复合土层中，传统抗拔桩由于受力点位于桩顶，下层黏土提供的

6、摩阻力会放大上层砂土中抗拔桩的泊松效应，导致上层砂土层中桩侧有效正应力减小更多，进而侧摩阻力减小的越多；而托底抗拔桩由载荷作用于桩底，黏土层提供的侧摩阻力不会对上部砂土层的摩阻力造成影响，可以很好避免上述不利的结果，这也成为了托底抗拔桩的在此复合土层中的优势。上层砂土层下层黏土层的复合土层地基中，上层黏土层提供的侧摩阻力将影响到下层砂土中桩侧摩阻力的发挥，并且下层砂土中泊松效应与上层黏土中摩阻力的相关，若上层黏土的摩阻力增大，下层砂土中泊松效应随之更为显著，反之，则泊松效应被削弱。（4）通过有限元分析复合土层中托底抗拔桩的承载特性，讨论了

7、复合土层中托底抗拔桩和单一土层中承载特性差异的原因。最后分析了托底抗拔桩极限承载力与土的剪切模量，桩土界面参数、桩的长径比以及桩的泊松比的关系，并给出了复合土层中托底抗拔桩承载力计算公式。关键词：托底抗拔桩；极限承载力；黏土；砂土；复合土层IAstudyonthebearingcapacityofsinglebottomupliftedpileinlayeredsoilsAbstractTensionpilesarewidelyusedtoresisttheupliftload,buttheconventionalupliftpileun

8、derload,pilebodyisinastateoftension,crackingoccurswhenthestrainreachesacertaindegree.Forconventi