含扩径、缩径缺陷桩灌注桩基础竖向承载性状试验的研究和数值的分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅

2、和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要灌注桩作为最常用的桩型之一，在国内外工程建设中得到大量而广泛的应用。但是，由于地质情况和施工条件的复杂多变，灌注桩在施工过程中容易形成断桩、缩径桩、扩径桩、沉渣等对桩基承载力及沉降产生不利影响的缺陷。对缺陷桩处理不当会给工程带来极大的安全隐患和经济损失。目前，对缺陷桩基础的处理和利用大多凭借经验，缺乏具有说服力的理论依据，其结果将导致两种情况，一种是对缺陷桩承载力估计过高，而导致危险；另一种

3、是对其估计过低，采用过于保守的补强措施而导致浪费。针对上述事实，本文对含有扩径、缩径缺陷的桩基础竖向承载性状进行了一系列深入研究。本文诣在为缺陷桩基础的处理和利用提供理论依据，提出评价缺陷桩基础竖向承载力和桩顶沉降量的指标体系和方法。本文具体研究方法包括两大方面，试验分析和数值计算。试验分析包括室内试验和野外试验。本文提出了一套完整试验方法，其中包括室内模型地基土控制方法、模型桩成孔方法、野外灌桩方法、及压桩测试方案等。在扩径、缩径缺陷桩的制作方面，本文通过自制工具，不断尝试摸索，提出了一套与正常桩同条件下现浇扩径、缩径缺陷桩的方法，并在成桩质量上达到

4、了一定精度。数值计算采用PLAXIS有限元软件2D模块进行，通过参数分析确定了一组合适的计算参数，并将所得参数应用于实际工程尺寸桩的分析计算，得到了一系列正常桩、扩径、缩径缺陷桩的竖向承载性状相关数据，并给出相应分析。通过试验和数值计算，本文最终得出的成果包括：1.提出了一套模型桩实验分析完整方案；2.对于现浇扩径、缩径缺陷桩模型提出了一套完整试验方案；3.总结分析了扩径、缩径缺陷模型桩桩顶荷载-沉降关系曲线与正常桩的异同及特点；4.对实际工程尺寸桩进行有限元建模分析，得出正常桩、扩径桩、缩径桩竖向承载性状规律。关键词：扩径桩，缩径桩，模型试验，承载性

5、状，有限元模拟ABSTRACTAsoneofthemostimportantfoundationforms,boredpilehasbeenusedinengineeringconstructionwidely.However,duetovariablegeologicalandconstructionconditions,boredpileswerelikelytodevelopintosomekindsofdefectpilessuchasbrokenpile,stemshrinkagepile,stemenlargementpile,concre

6、tesegregationpile,whichhadanegativeinfluenceonthepilebearingcapacityandsettlement.Majorsourceofhiddendangerandfinansiallosswascausedbyimproperhandlingofthesedefectpiles.Atpresent,theprocessingandutilizationofdefectpilesmostlyrelyonexperience,lackofconvincingtheorybasis.Itwilllea

7、dtotwokindsofsituations,oneistheestimationofdefectpilebearingcapacityistoohigh,andleadtodanger;theotheristheestimationistoolow,thentooconservativereinforcingmeasuresaretakenandleadtowaste.Inviewoftheabovefacts,thispapercarriedonastudyontheverticalbearingbehaviorofstemshrinkagepi

8、leandstemenlargementpile,aimingatprovidingtheor