根式沉井群水平承载性能研究

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1、东南大学硕士学位论文根式沉井群水平承载性能研究姓名：有智慧申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：龚维明20090306摘要根式沉井群水平承载性能研究(硕士学位论文)研究生：有智慧指导教师：龚维明教授东南大学土木工程学院根式沉井基础是安徽省高速公路总公司根据仿生学原理提出的一种新式基础。该基础在沉井井壁预留顶推孔，待沉井下沉到设计标高后通过预留孔在土层中顶推预制根键，挤密周围土体，最后通过混凝土封壁保证根键和沉井固接。该基础适用于承受较大竖向、水平荷载且需要巨大抗拔力的构筑物，如悬索桥、斜拉桥的桥墩或锚锭

2、基础等，适用范围广，研究意义大。本文通过根式沉井群基础现场水平静载试验，结合水平桩理论分析及三维数值计算，对单根式沉井和根式沉井群的水平承载性能及受力机理进行研究，主要工作如下：1．将根式沉井基础看成一扩大直径的圆筒结构，采用Murff三维塑性极限分析法求解刚性根式沉井的水平承载力和倾覆旋转中心位置，与实测值相比误差分别为．13．12％和+13．9％；2．根式沉井基础由于根键的存在，井侧土抗力分布与传统线弹性地基反力假设存在较大的出入，本文结合双参数法计算刚性短桩的简化方法，利用实测数据来求解每级荷载下地基

3、反力的分布和桩土共同作用下根式沉井综合刚度的理论值，并用计算出的双参数地基反力反算沉井自身弯矩，得到与实测值较为吻合的结果；3．借鉴现有的p-y曲线计算公式，利用现场单根式沉井土抗力测试数据，结合搜集到的淮河、马鞍山根式大沉井测试数据，提出了适用于亚粘土的根式沉井p-y曲线经验公式，并用本文试验对其进行验证；4．利用韩理安提出的地基系数折减法推求出梅花型群桩基础的群桩影响效率效应，再引入根式沉井基础中距径比的探讨，分析了根式沉井等效直径的取值范围。5．考虑到承台旋转刚度对根式沉井群水平承载力的影响，利用Mo

4、kwa和Duncan提出的GEP法以及FLAC3D软件分析了根式沉井群的水平承载力性能，结果均表明：随着承台旋转刚度的增加，沉井群的水平承载力逐渐提高。关键词：根式沉井基础水平荷载静载试验p-y曲线双参数法群桩效率系数综合刚度FLAC3DGEP法承台旋转刚度地基反力系数土抗力ABSTRACTSTUDYoNTHELATERALBEARINGPRoPEIU’IESoFR00T-CAISSONFOUNDATIoNGraduatestudent：YouZhihuiSupervisor：Prof．GongWeimin

5、gDepartmentofCivilEngineering，SoutheastUniversityHighwayCorporationofAnhuiprovinceputforwardasortofnewstylefoundation--root—caissonfoundation，whichisbasedontheprincipleofbionics．Theconstructionprocedureare：firstlysinkingacaissonwithreservedholesinthesidewa

6、ll，andthenpushingprefabricaterootstalkintothesoilthroughthejackholeafterthecaissonsinkedtothedesignlevel，finallycastingconcretetomakesurethattherootstalkarefixedwiththecaisson．Andthisfoundationissuitableinthestructurewithgreatlyextraction·resistantbehavior

7、，verticalandhorizontalbearingcapacity．Inthispaper，accordingtothefieldtestofroot-caissongroupfoundationunderlateralstatic10ad,thetheoryoflaterallyloadedpilesandthree—dimensionalnumericalcalculation，thedeformationbehaviorandbearingcapacityofroot-caissongroup

8、foundationunderlateralloadarestudied．Theprimarycontentsaregivenasfollowing：1．Regardsasalarge-diametercylindricalstructure，thebearingcapacityandthecenterofrotationpositionofsingleroot-caissonfoundationcouldbes