浅谈泥皮性状对钻孔桩工程特性的影响研究

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1、浙江大学硕士学位论文泥皮性状对钻孔桩工程特性的影响研究姓名：张广兴申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张忠苗20060101浙江大学硕士学位论文泥皮性状刘钻孔桩工程特性的影响研究张厂兴2006年2月摘要本文通过对杭州淤泥质土、粘性土以及砂质粉土中钻孔灌注桩桩侧泥皮土和桩间土进行三轴不排水剪切试验及室内常规试验，研究了二者的物理力学性质以及工程性状的差异，分析了桩侧泥皮土对钻孔灌注桩侧摩阻力和承载力的影响。通过对掺入不同含量水泥浆的泥浆土的试验研究，分析了桩侧(端)注浆对改善泥皮土物理力学性状的

2、作用。试验结果表明：泥皮土比桩间土含水量增高了6％～16％、孔隙比增大了5％～16％、压缩模量降低了6％～24％、粘聚力和内摩擦角分别降低了7％～25％和14％～30％，泥皮土的强度要低于同类桩问土。破坏时泥皮土的㈦一吼)，下降了9．2％～17％，而且容易发生软化，软化后残余强度较低，形成了桩土间的薄弱层，降低了桩侧摩阻力。当泥浆中掺入水泥浆(水灰比0．5)的掺入量由10％提高到40％时，其压缩模量由1．86MPa提高到8．96MPa，泥浆土样的内摩擦角由0．5。提高到19。，粘聚力由最初的2kPa

3、提高到18kPa，抗剪强度得到了大幅提高。对考虑泥皮的桩沉降理论计算方法进行了分析，在剪切位移法的基础上，推导了考虑桩侧泥皮的土弹塑性模型的荷载沉降解析公式，并将公式推广到成层地基，讨论了考虑泥皮及孔壁粗糙时的钻孔桩承载力估算方法，并通过工程实倒进行了计算，计算结果与实测结果吻合的较好。通过有限元软件建立了考虑泥皮的钻孔桩模型。分析了泥皮的厚度和弹性模量的变化引起的桩基受力性状的变化以及在不同桩长下，泥皮的存在对钻孔桩受力性状的影响。另外，通过建立含桩底沉渣的模型，分析了桩端沉渣厚度对桩基承载力的影

4、响。分析结果表明：泥皮的存在，对桩基受荷载时的桩土位移场和应力场都会产生影响，使桩端处的竖向和水平向位移及应力均有所增大，并且桩身出现提前滑动，也导致了桩基沉降的加大。对于相同的桩，随着泥皮厚度的增加和泥皮弹性模量的降低，其侧摩阻力和承载力也逐渐降低。含有沉渣的桩基随着沉渣厚度的增加其承载力也不断降低，桩沉降越来越大。关键词：钻孔桩；室内试验；泥皮；沉渣；剪切位移法；沉降计算；有限单元法；受力性状本文属国家自然科学基金资助课题：大直径长桩侧阻软化机理研究5047808011浙江大学硕士学位论文泥皮性

5、状对钻孔桩工程特性的影响研究张广兴2006年2月AbstractThroughlaboratorytestsonmudcakeandmiddlesoilofboredpilesinsiltsoil，clayandsiltinHangzhou,theinfluenceofmudcakeonshaftfrictionandthedifferencebetweenmudcakeandmiddlesoilofboredpileshavebeenstudied．Inaddition，byusinglabora

6、torytestsonmixedmudwithcementgrout，theimprovedeffectonmudcake、Ⅳimcementgroutisanalyzed．Researchingresultshowsthatcomparedwithmiddlesoil，mudcakemoisturecontentincreases6％～16％，voidratioincreases5％～16％，compressibilityreduces6％～24％，shearstrengthandfriction

7、reduceseparately7％～25％and14％～30％．Mudcakeisweakerthanmiddlesoilandits(o-1一cry)，reduces9．2％～17％．Mudcakebecomesaweaklayerbetweenpileandsoilandreducestheshaftfrictionofpiles．Asthepercentofcementgroutincreasefrom10％to40％，compressibilityincreasefrom1．86MPato

8、8．96MPa，shearstrengthandfrictionincreaseseparatelyfrom0．50to19。andfrom2kPato18kPa．Analyzethesettlementcalculationofboledpileswimmudcake．Basedonsheardisplacementmethod，theanalyticalexpressionsfordifferentboundaryconditionsforaxialload-se