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《西南交通大学》 2011年
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桩基孔壁坍塌后形成变截面桩承载特性分析

李连涛  
【摘要】:桩基的孔壁坍塌是工程施工中常见的问题;而很多施工单位迫于工期的压力对桩基的塌孔采取了简单处理或不处理的方式,直接浇筑混凝土后必然导致不规则、变截面桩的出现;这是普遍存在的问题,不应规避。本文基于工程实例,通过理论分析和ANSYS软件对桩基孔壁塌孔后形成变截面桩的承载特性及相关性质进行了研究。主要内容如下: 1、综述了孔壁坍塌机理、影响孔壁坍塌因素、防治措施、并由孔壁坍塌形成变截面桩的种类与特点、普通变截面桩类型以及特点的国内外研究现状; 2、分析了塌孔桩的成桩机理、与直孔桩以及普通变截面桩的异同;论述了孔壁稳定性的相关因素;总结出孔壁坍塌的主要形式;对桩基孔壁土体坍塌做出滑移线假定。 3、基于规范推荐的经验法,推导出塌孔单桩的极限承载力公式;基于分层总和法,推导处塌孔单桩的沉降公式;并对塌孔桩的破坏模式做了探讨。 4、基于工程实例,应用ANSYS有限元软件对孔壁坍塌后形成的扩径变截面桩做出分析,并得出相关结论: (1)在一定条件下,工程中桩基的扩径能能够对桩身沉降起到控制作用;但在设计荷载作用下,其作用效果不明显,不应该夸大扩径对承载力的影响。 (2)竖向荷载下,轴力在变截面区域在深度方向发生了突降;应力会在变截面段处集中;在塌孔桩的变截面段上弧面,变截面段与土体脱开,会出现拉张裂缝。 (3)随着塌孔处位置的不同,桩身桩顶位移有规律性的变化;当塌孔处距离地面较近,桩顶位移也较大;而塌孔处距离地面较远时,而桩顶位移相对较小 (4)对于非均匀变截面的塌孔桩,竖向荷载下,桩体有可能在变截面段相对方向下部产生拉应力,并且最终导致桩身材料破坏。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU473.1

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