浅论多节旋挖挤扩灌注桩在高速公路桥梁中应用的承载机理研究

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1、劣妻京)'．夕I硕士学位论文童p受9净D0多节旋挖挤扩灌注桩在高速公路桥梁中应用的承载机理研究StudyonBearingMechanismofRotaryDiggingandSqeezingPileCasted--in--placewithExpandedPlatesinApplicationofHighwayBridgeEngineering作者：万飞导师：张德华北京交通大学2010年6月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描

2、等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。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：乃勺签字日期：协一年7月?同导师签名：签字R期：≮El●中图分类号：TU473UDC：624北京学校代码：10004密级：公开硕士学位论文多节旋挖挤扩灌注桩在高速公路桥梁中应用的承载机理研究StudyonBearingMechanismofRotaryDiggingandSqeezingPileCasted·-in·。placewithExpandedPlatesinApplicationofHighwayBridgeEngineering

3、作者姓名：万飞导师姓名：张德华学位类别：工学学科专业：岩土工程学号：08121532职称：副教授学位级别：硕士研究方向：隧道与地下工程北京交通大学2010年6月!▲致谢本论文的工作是在我的导师张德华老师的悉心指导下完成的，从论文的选题、构思和论文的撰写和定稿，每一个环节都倾注了张老师大量的心血和精力。张老师渊博的学识、深邃的科研洞察力、严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在两年的硕士学习期间，张老师教会了我如何去学习、如何去科研、如何去思考问题和解决问题、如何去面对困难和挫折、如何去为人处事，她的一言一行都使我受益匪浅，在此衷心感谢两年来张老师对我的关心和指导。谭忠

4、盛老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，悉心指导我们完成了实验室的科研工作，给我提供很多可以提高自己、磨练自己的机会，使我掌握了许多在日后的工作中可以受用的技能，在此向谭老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，得到了陈立宏老师的热情帮助，得到了师兄严竞雄、袁慧、于清浩、柴文书、程志鹏、李健、倪鲁肃的悉心指导，得到了何信、朱海涛、方华、黄启迪、唐一丰、王富强的顶力支持，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人和女朋友的支持，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业，是他们用心血和汗水、关心、支持、开导、鼓励，成就了我的求学之路。●中文摘要摘要：当前我国基

5、础建设呈现跨越式发展，对桥梁桩基础的承载力和沉降都提出了极高的要求。多节旋挖挤扩灌注桩(DX桩)具有多层分散承载的特点，以及承载力高和沉降小的优点，为了促进探索DX桩这种新技术在大型公路桥梁桩基础中的应用，本文综合采用现场试验、理论分析和数值模拟等多种手段，对DX桩的设计方法、承载机理和DX群桩的承载能力、沉降控制能力进行了一系列研究，主要研究成果如下：1、多个工程实例的计算分析表明按照《公路桥涵地基和基础设计规范》JTGD63．2007的规定计算端阻和侧阻，按《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》JGJl71．2009的规定计算盘阻，更符合实际情况。2、采用实测实验数据分析，依据安装在桩身

6、的钢筋计得出在不同荷载级下的钢筋轴力，得出了承力盘盘阻、桩身侧摩阻力、桩端阻的载荷转换机理。承力盘盘阻的发挥早，仅需要很小的位移。位移到达一定值后，部分侧阻已经到达极限值，总侧阻力开始下降，而盘阻及其分担荷载比例迅速增加。端阻在整个受力过程中其所占的比重很小，而且端阻的发挥需要桩身发生很大的沉降。各承力盘承载力的发挥有一个时间上的顺序效应，上盘承载力先发挥，下盘后发挥。3、采用数值模拟手段分析承力盘上下土体的应力状态，得出了承力盘上下士体的应力分布规律。在荷载较大时，承力盘上部土体侧摩阻力减小，其影响范围大概为盘径的35％，承力盘下部土体的侧摩阻力增加，其影响范围大概为盘径的30％。

7、多节旋挖挤扩灌注桩随着沉降的增加，承力盘上部土体出现拉应力，即可能出现临空面。4．、采用数值模拟手段建立了DX群桩模型，定性分析了桩土沉降云图、桩身应力曲线；得出了桩土沉降规律及其桩身应力传递规律，并且利用群桩Q—S曲线和单桩Q．S曲线定量对比了不同桩间距DX群桩的承载力和沉降控制能力，对比了直桩群桩和DX群桩的承载力和沉降控制能力、盘位错开布置和盘位平行布置的承载力和沉降控制能力。得出了最佳桩间距及最佳的盘位布置方式及直桩群桩与DX群桩在承载能力和沉降控