浅谈施工因素对嵌岩桩承载特性的影响研究

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1、东南大学硕士学位论文隶韵大·粤硕士学位论文施工因素对嵌岩桩承载特性的影响研究本项H受到国家科技支撑计划(2008BAG07801)和建设部研究开发项H(06一K卜09)资助。Lo东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它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。研究生签名：班形笔东南大学学位论

2、文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相。。致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的伞部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：翩签瀚!边口期妲丝v∥摘要施工因素对嵌岩桩承载特性的影响研究硕士研究生：王红伟指导教师：戴国亮副教授东南大学土木工程学院本文通过文献调研及室内模拟试验、有限元模拟，探讨嵌岩桩侧摩阻力、端阻力及整体承载特性。分

3、析影响嵌岩桩承载特性各种因素，着重探讨施工因素巾成桩工艺、成孑L时间、泥皮厚度、孔壁粗糙度、桩底沉渣对嵌岩桩承载特性的影响。主要内容和成果如下：探索出成桩工艺影响嵌岩桩的机理主要在于施工工艺的不同会导致嵌岩桩孔壁粗糙度、桩底沉渣、泥皮厚度的不同，进而会影响嵌岩桩的承载性状，成孔时问影响嵌岩桩的主要机理在于成孔时间过长就会对岩石造成一定程度的软化，加大泥皮的厚度，进而削弱嵌岩桩的承载力，泥皮对嵌岩桩的机理在于泥皮使桩岩界面造成软央层，削弱孔壁粗糙度有利影响，从而降低嵌岩桩的承载力。孔壁粗糙度和桩底沉渣对嵌岩桩的影响是已经定性的，而要上升到定量分

4、析，特别是原位试验中的定量分析，依据现在的科技手段和技术还有些难度，鉴于此，课题组采用室内模型试验来定量分析孔壁粗糙度因子及桩底沉渣对嵌岩桩承载特性的影响，得出以下结论：l、通过五组嵌岩桩室内模型试验测试结果，探讨了实底桩和虚底桩在其他条件不变的情况下，只改变粗糙度因子所引起的试桩承载特性变化的规律：桩底实底时，当粗糙度因子由0变为O．04时，极限承载力提高幅度达50％，而随着粗糙度的进一步增大，极限承载力增长幅度迅速变小，桩底虚底的时候，粗糙度因子由0变为0．04时，极限承载力提高幅度达185％，而当粗糙度继续变大时，承载力少许增长后反而出

5、现下降的趋势。在桩周岩石强度不是太高的情况下，孔擘粗糙度对极限承载力的贡献并不是无限增长的，特别是在桩底虚底的情况下，极限承载力还有可能出现下降的趋势，这主要是冈为桩周岩石凸出部分在三向挤压下发生破坏，上部桩段侧摩阻力达到极限从而使侧摩阻力减少且重心下移的结果。2、在粗糙度因子的影响下，侧摩阻力的极限值1卜常高，甚至达NiL壁光滑时侧摩阻力极限值的3倍，这主要是因为，桩岩界面凸凹面使得桩岩之间的破坏不仅仅是剪切破坏，而是一种三向挤压破坏，这有助于大大增强平均侧摩阻力。桩底沉渣(用桩底虚底模拟)对嵌岩桩承载力的影响更为大些，存粗糙度因子为零时，

6、实底桩和虚底桩的承载力相差三倍以上，可以看出桩端阻力及其对增加桩侧摩阻力的莺要性，随着粗糙度因子的增大，实底桩和虚底桩的极限承载力相差才有所减小，丰要是因为带孔壁粗糙度的桩侧提供了更为强劲的承载力。3、在室内模拟的基础上利用有限无模拟原型嵌岩桩承载特性，结果发现其承载特东南大学硕十学位论文性与室内模拟结果有很大的相似性。最后利用Langrange插值法得出了本试验实底和虚底嵌岩桩在粗糙度因子影响‘卜．承载力量化关系式，根据原型有限元模拟结果，可以探索性的运用到原位嵌岩桩工程中，从而为工程设计和施工提供参考。关键词：嵌岩桩施工因素成桩工艺成孔时

7、间泥皮孔壁粗糙度桩底沉渣IIABSTRACTSTUDYoNTHEINFLUENCEoFCONSTRUCTIoNFACTORSoNLOAD—BEARINGCHARACTERISTICSoFRoCK．SOCKETEDPILEGraduatestudent：WangHongweiSupervisor：AssociateProf．DaiGuoliangABSTRACTThispaperexploredtherock．socketedpileshaftresistance，pileendresistanceandtheoverallload．beari

8、ngcharacteristicsbyliteratureresearching．indoorsimulationexperimentsandfiniteeleme