带缺陷的大直径嵌岩灌注桩承载力评价研究

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1、分类号U656单位代码10618密级学号2120095008硕士学位论文带缺陷的大直径嵌岩灌注桩承载力评价研究研究生姓名:潘时蕴导师姓名及职称:刘先鹏教授级高工王多银教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称水利工程论文提交日期2015年6月8日二级学科名称港口、海岸及近海工程论文答辩日期2015年6月6日2015年6月8日StudyonEvaluationofBearingCapacityofLarge-DiameterCast-in-PlacePileFoundationsEmbeddedinRockwithDef

2、ectivePilesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：PanShiyunSupervisor：Prof.LiuXianpengProf.WangDuoyinChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China■庆交巧大学学位论文原巧性声巧本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进巧硏究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人。或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研巧做出

3、重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：巧裹日期：年备月日杂？■庆交巧大学学位论文版技使用巧较书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。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据犀进行检索，可＾心采用影印、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人学位论文收录到《中国学位论文全义数据库》

4、，并进行（、、、）信息服务包括但不限于汇编复制发行信息网络传播等，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。＇／＾＊／学位论文作者签名：／＾＾取指导教师签名反日期；：义年房月日日期年月日７＾本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕ｉ学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。诚．、尸＇亞斋０叩叫ＨＷ／；导教师签名学位论文作者签名據履指；■日期如咬年矣月呂日期；Ｗｉ年占月日／Ｊ摘要桩基础是高桩码头不可或缺的重要组成部分，而

5、大直径嵌岩灌注桩在内河码头中的应用更是日益广泛。对于嵌岩桩基承载力的研究已经较为深入和成熟，桩基承载能力的影响因素主要有两个方面：一是地基土强度，二是桩本身的结构强度。在一般情况下，人们主要考虑第一个影响因素来研究桩基承载力，然而忽略了桩身结构强度对桩基承载力的影响。缺陷桩的出现在港口工程桩基施工过程中往往是很常见的，桩身常见的缺陷形式一般包括断桩、扩颈桩，缩颈桩、桩周泥皮和桩底沉渣等。目前对于带缺陷的嵌岩桩基的研究大多是对其承载性状的探讨与分析，鲜有对其承载力进行定性和定量的研究。在此前提下，本文针对港口工程嵌岩灌注桩水下浇筑混凝土的

6、过程中常见的两种桩身缺陷形式，对含有断桩和缩颈桩缺陷的嵌岩群桩承载力的变化规律、预测和评价进行了分析和研究。本文利用ABAQUS有限元分析软件建立了正常嵌岩群桩有限元分析模型，并通过模型的修改来模拟带有断桩缺陷和缩颈桩缺陷的嵌岩群桩。通过有限元计算得到不同缺陷形式、不同缺陷大小以及不同缺陷深度情况下的嵌岩群桩极限承载力，将计算结果与正常嵌岩群桩承载力进行对比分析，确定各因素对桩基承载力的影响比重，从而分析和探讨带缺陷的嵌岩群桩的承载力变化规律。结果表明嵌岩群桩角桩和中心桩出现断桩缺陷时，其极限承载力分别约为正常嵌岩群桩极限承载力的79%

7、和83%，嵌岩群桩角桩和中心桩出现缩颈桩缺陷时，其极限承载力均约为正常嵌岩群桩极限承载力的97%~98%，当缺陷位置位于桩身嵌岩段的上半段（即中层缺陷位置以上）桩身时，缺陷位置的变化对嵌岩群桩整体承载力的影响较为明显，反之，则不那么明显。此外嵌岩群桩极限承载力并非随着缺陷深度的增加而一直增大，而是会出现一个峰值，这是由于嵌岩群桩的群桩效应和承台的存在而导致的。利用灰色系统理论，结合有限元计算结果，对影响带缺陷桩基承载力的缺陷深度和缺陷大小因素进行灰关联分析，得到这种相关性的大小的数量表征，即灰关联度，并为依据灰色理论而建立带缺陷的嵌岩桩

8、基承载力预测模型奠定基础。通过建立灰色模型GM1,1，在满足精度要求的条件下对带缺陷的嵌岩灌注桩基承载力进行预测和评价研究。结果表明利用灰色系统理论的方法对带缺陷的嵌岩群桩承载力进行预测和评价是可行的。