水位升降对桩土特性及负摩阻力影响研究

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1、学校代号10536学号13201060166分类号U416密级公开全日制专业学位硕士学位论文水位升降对桩土特性及负摩阻力影响研究学位申请人姓名段杰所在学院交通运输工程学院专业学位类别工程硕士专业学位领域交通运输工程（道路与铁道工程）校内导师姓名及职称曾胜教授校外导师姓名及职称陈博高工论文提交日期2015年4月长沙理工大学学位论女原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标挂引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标

2、明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：王如年Ｓ月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可站采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研巧所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口＾

3、＂＂（请在切上相应方框内打Ｖ）作者签名■！〇；：接瓜日期：吃年Ｓ月日导师签名日期：王。年５月林日１５学校代号：10536学号：13201060166密级：公开长沙理工大学硕士学位论文水位升降对桩土特性及负摩阻力影响研究学位申请人姓名段杰指导教师曾胜教授所在学院交通运输工程学院专业学位领域交通运输工程（道路与铁道工程）论文提交日期2015年4月7日论文答辩日期2015年5月23日答辩委员会主席罗立武ResearchonthePile-SoilInterfaceCharacteristicsandNegativeFrictionUnderWaterLevelFlu

4、ctuationbyDUANJieB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2013AthesissubmittedinPartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinDisciplineofTrafic&TransportationEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorprofessorZengShengApril,2015摘要湖区桩基处于典型的水位升降环

5、境中，水位升降是引起桩周土软化压缩、桩土界面摩擦性能劣化并产生桩侧负摩阻力的重要原因。为得到水位升降环境下湖区桩基工作机理，本文以洞庭湖区岳常高速高填方软基路段桩基加固工程为研究对象，采用现场调研、室内外试验、理论分析、数值计算等方法，开展水位升降对桩土特性及负摩阻力影响研究，主要研究工作及结论如下：（1）结合洞庭湖水位及周边区域内地下水位变化特性，就水位升降环境引起的土体渗流、土体压缩、软化进行了研究，得到了水位升降作用下土体压缩固结、软化蠕变机理。（2）基于现场钻芯试验及室内土工试验，分析得到水位升降下土体的含水率变化规律；基于自主研发的应变式桩土界面摩擦试验仪，通过大量试

6、验得到了桩土摩擦系数随含水率的变化规律，并建立了考虑水位条件的桩土界面摩擦系数计算模型。（3）基于湖区桩基负摩阻力的产生及其对桩基受力性状的影响机理，将桩侧摩阻力与桩土相对位移的关系假设为双折线形式，提出了考虑水位升降及桩土相对位移量的荷载传递计算模型。（4）以岳常高速某桩基为工程背景，构建了ADINA有限元计算模型，得到了沉桩及水位变化对土体沉降的影响规律，并基于现场沉降监测数据对模型计算结果进行了验证。（5）基于本文提出的荷载传递计算模型、摩擦系数计算模型对实体工程桩身轴力进行了计算，根据计算结果得到了负摩阻力随时间的变化规律。关键词：水位升降；桩土特性；负摩阻力；摩擦系数

7、；荷载传递IABSTRACTThepilewhichbuiltinthelakeareaisunderthewaterlevelfluctuationtypically.Thewaterlevelfluctuationisoneofthemostimportantelementwhichcausedthesofteningandcompactionofsoil,thedeteriorationaboutfrictioncoefficientwhichofinterfacebetweenpil