浅论多节挤扩灌注dx桩承载性状的模型试验和数值分析

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1、北京交通大学2010年6月，．，j'二r¨．『t淳：一本学位论授权北京交通提供阅览服务同意学校向国(保密的学位论文签字只期StudyonLoadBeatingCharacteristicofCast—-in-·SituDXPileswithModelTestsandNumericalAnalysis作者姓名：导师姓名：学位类别：学科专业：张清林陈立宏工学岩土工程学号：08121512职称：副教授学位级别：硕士研究方向：桩基工程北京交通大学2010年6月’●，致谢在此硕士论文完成之际，我谨向在我整个研究生期间所

2、有指导和帮助过我的师长、同学、朋友们致以最诚挚的谢意。首先，我要衷心感谢我们的国家，是国家的安定与繁荣让我有这么好的机会在北京交通大学这样一所中国一流的大学里安心读书。其次，我要衷心感谢我的导师陈立宏副教授。在两年的研究生学习期间，陈老师给我无微不至的关怀，不论是在学习上还是在生活上，我都感觉导师有着“仰之弥高，钻之弥坚”精神气质。陈老师的严谨和正直为我树立了一个做人的典范，从陈老师身上我学到了很多东西，相信这些都会在日后的工作中对我产生积极的影响，在此向陈老师表达我深深的谢意。衷心感谢多年来一直鼓励和支持我

3、的父亲和母亲，我成长的每一步都凝聚着你们的辛劳、宽容和希望。你们让我即使面对重重困难也依旧乐观峰强。感谢我的师兄唐松涛博士，是唐师兄的谆谆教导与循循善诱让我挺过了做论文的最艰难时刻，是唐师兄的指导让困惑、迷茫的我找到了方向；感谢我的同门公茂文硕士，茂文对待毕业论文的沉着与冷静值得我们所有人学习；感谢师弟张振硕士以及陈飞硕士，你们的鼓励也给了我很大的信心；感谢陈湘红博士和王小飞博士；感谢岩土2班其他的同窗好友。两年的学习和生活中，你们都给了我很多无私的帮助，让我在人生的航道上越走越有信心。●中文摘要摘要：DX桩

4、是近几年兴起的一种新型桩，是在普通直孔桩的基础上通过液压挤扩装置在桩身不同部位设置扩盘而成；通过将扩盘布置在地基土体的坚硬土层上，DX桩能充分利用地基土体的承载力。相比于普通直孔桩，DX桩具有承载力大、沉降小等很多优点。本文通过现场的大比例尺模型桩试验和数值计算对DX桩单桩和群桩的抗压承载力、沉降特性以及单桩的抗拔承载力进行了研究与分析。通过对长度为2m和4m、直径为0．15m的DX模型桩，以及由四根基桩组成的群桩进行现场试验，研究分析了DX桩的承载机理以及群桩效应。通过数值计算对桩长为20m、直径为lm的D

5、X单桩及间距为1．5D、2D、2．5D、3D(D为扩盘直径2m)群桩进行了分析研究，得出了DX单桩抗压和抗拔以及群桩效应中的一些结论。通过试验研究和数值计算，得到的主要结论如下：DX单桩的抗压、抗拔承载力可提高到尺寸相同普通直孔桩的2~2．3倍；端阻力占DX桩总荷载的比例较小，不到10％，这样可以有效减小在成孔施工过程中由于清孔不力造成对桩承载力的不利影响。DX桩的群桩效应随着桩间距的减小而逐渐明显，间距为3D群桩的极限承载力是问距为1．5D群桩的极限承载力的1．32倍；群桩间距由1．5D增大为3D时，群桩效

6、应系数由0．59增大为O．78；群桩间土体的沉降的最大值发生在两扩盘中间位置处，且随着桩问距的增大而减小。关键词：DX桩；群桩；模型试验；沉降；数值分析；抗拔分类号：TU473．1r●‘ABSTRACTABSTRACT：DXpile，anewtypeofpile，isbeingwidelyusedinrecentyears．Itisbasedongeneralstraightpile，andisformedwithseveralbearingplatesmadebyextrudingdevice．Thebea

7、ringplatesaredistributedalongthepileonhardsoillayer．Ithasmoreadvantagesthangeneralpilesuchashigherbearingcapacity,lowersettlement．ThispaperfocusesitsstuayonDXsinglepileandgroup-pile’SbearingcapacityandDXsinglepile’Stensionresistancebyfieldtestsoflargescalem

8、odelpilesandnumericalanalysisThisPaperstudiedDXpile’Sbearingmechanismandgrouppile—effectbyDXmodelpile．Themodelpilesare2mand4mlonganddiameterisO．15m．andthegroup-pilecontains4piles．Thispaperanalyzes4type