收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究

郑峰  
【摘要】:嵌岩桩为低山丘陵地区常用桩型,具有单桩承载力大、抗震性能好、沉降较小等优点。泥岩在低山丘陵地区广泛分布,强度较低且相对硬质岩来说更易被压缩,因此泥岩嵌岩桩往往表现出不同于传统嵌岩桩的承载性状。本文结合泰安低山丘陵地区实际工程,运用GTS NX有限元分析软件,对嵌岩桩静载试验进行有限元数值模拟,通过模拟与实测对比验证了模型及参数的有效性,然后分析了加载过程中的荷载传递规律及桩顶位移发展规律,在此基础上,通过建立多种有限元模型研究了该地质条件下泥岩物理力学性质、桩底沉渣、桩径、上覆土层厚度对承载性状的影响,具体工作如下:(1)通过现场静载试验得到Q-s曲线,并对加载过程进行有限元模拟,通过对比验证了模型及参数的有效性,并通过模拟得出:该桩在正常工作状态下桩端阻力占比很小,荷载主要由桩侧阻力承担;加载过程中桩侧阻力发挥并不同步,上覆土层侧阻先于嵌岩段侧阻发挥至极限,桩侧阻力发挥至极限后桩端阻力再大幅增加。(2)通过GTS NX对嵌岩桩继续加载,得出泥岩嵌岩桩在极限状态前Q-s曲线可分为三个阶段:第一阶段桩侧接触面处于弹性状态,桩顶位移随荷载线性增加;第二阶段桩侧接触面由上到下逐渐进入塑性状态,桩端阻力随荷载增幅加大,位移随荷载增加增幅加快;第三阶段桩侧阻力已发挥至极限,新增荷载由桩端阻力承担,由于泥岩压缩,引起桩端位移快速增加,桩顶位移也因此快速增加。(3)通过在有限元模型中设置不同的泥岩物理力学参数,得出桩顶荷载一定时,泥岩弹性模量对承载性状影响较大,粘聚力和内摩擦角影响相对较小;弹性模量越大,相同荷载下桩顶位移越小,Q-s曲线越平缓;弹性模量越大,加载过程中桩侧阻力发挥至极限所需的桩顶荷载越高;相同荷载下,弹性模量越大桩侧阻力发挥程度越低,传递至桩端的荷载越高。(4)通过实体单元设置不同厚度的桩端沉渣,得出沉渣会大幅增加桩顶位移,导致极限承载力降低。对于本嵌岩桩,沉渣200mm时承载力已不能满足设计要求;加载过程中,沉渣会延缓端阻的发挥。(5)通过建立不同桩径的有限元模型,得出相同荷载下直径大的桩其桩身压缩量与桩端位移均减少,使Q-s曲线更平缓;在最大加载值下,桩侧阻力随桩径的增加先增加后降低。(6)通过建立不同上覆土层厚度的有限元模型进行计算,得出在桩顶荷载一定的情况下,上覆土层厚度在一定范围内对桩顶位移有减小的作用,超过一定值后对桩顶位移影响很小。以上对泥岩持力层嵌岩灌注桩的分析可为相同或相近地质条件下嵌岩桩的设计和静载试验提供借鉴。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴兰根,董波,廖茂景;嵌岩灌注桩的桩侧阻力问题探讨[J];南京建筑工程学院学报(自然科学版);1996年01期
2 周敦云,赵世理;粗径嵌岩灌注桩的设计及静载的取值分析[J];青岛建筑工程学院学报;1995年04期
3 陈刚;大直径嵌岩灌注桩设计取值和静载取值[J];工业建筑;1994年05期
4 刘建刚,杨炳寿;关于大直径嵌岩灌注桩桩型的探讨[J];江苏建筑;1995年02期
5 杨挺;人工挖孔嵌岩灌注桩施工若干难点技术[J];施工技术;2001年09期
6 王玲,赵霖;嵌岩灌注桩竖向承载力确定方法的探讨[J];郑州粮食学院学报;1996年01期
7 刘东坤;吴勇;魏昶帆;赵勇;蒋春红;;综合探测方法对人工挖孔嵌岩灌注桩的应用技术研究[J];甘肃科技;2017年10期
8 俞炯奇,张土乔,龚晓南;钻孔嵌岩灌注桩承载特性浅析[J];工业建筑;1999年08期
9 李社生;大直径嵌岩灌注桩设计探讨[J];浙江电力;1996年03期
10 王录同;浅谈嵌岩灌注桩在码头桩基应用的几点认识[J];水运工程;1990年04期
11 陈进才;海上嵌岩灌注桩设计施工若干问题[J];水运工程;1992年06期
12 袁云红,谷秀萍;大直径嵌岩灌注桩的承载性状分析[J];岩土工程界;2002年12期
13 郑必平;;钻孔嵌岩灌注桩的设计[J];宁波化工;2005年02期
14 万兵,刘伟平,罗小艳,樊晓飞;钻孔嵌岩灌注桩承载特性试验研究[J];南昌工程学院学报;2004年04期
15 胡建国;冲击钻嵌岩灌注桩沉渣厚度测量方法[J];西部探矿工程;2003年03期
16 蒋志贤;郑毅敏;巢斯;;福州元洪大厦大直径嵌岩灌注桩的应用[J];结构工程师;1993年01期
17 张家金;大直径嵌岩灌注桩承载特征剖析[J];城市勘测;2000年03期
18 黄雁;;大直径嵌岩灌注桩在高层建筑中的应用[J];居舍;2018年17期
19 王庶懋;徐磊;;某沿海电厂大直径嵌岩灌注桩的m值与水平位移关系探讨[J];武汉大学学报(工学版);2013年S1期
20 杨维平;;大型油罐应用嵌岩灌注桩的设计与探讨[J];山西建筑;2007年24期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林本海;容柏生;;嵌岩灌注桩事故类型分析和处理方法研讨[A];土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C];2002年
2 吴玉涛;孙龙芳;;淤泥质粘土嵌岩灌注桩施工难点及对策[A];2018年9月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2018年
3 陈进才;;海上嵌岩灌注桩设计施工若干问题[A];高层建筑与桥梁基础工程学术会议论文集[C];1989年
4 吕维光;;合理估算高层建筑嵌岩灌注桩单桩竖向极限承载力[A];2019年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2019年
5 林本海;容柏生;;嵌岩灌注桩事故类型分析和处理方法研讨[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
6 李建军;梁仁旺;冯国瑞;白晓红;;卵石土地基中大直径嵌岩灌注桩承载性状分析[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
7 江学良;曹平;付军;;大直径嵌岩灌注桩水平荷载试验研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
8 姜慧;杨晓龙;;重载柱下大直径扩底嵌岩灌注桩的几点设计体会[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
9 张博全;关振良;崔武林;郭留套;王书纯;晏皋;;泥岩压实仪研制和应用[A];第五届全国构造物理、第三届全国高温高压学术讨论会论文摘要[C];1992年
10 丁靖洋;周宏伟;武志德;王广荣;张翠芳;;泥岩断口表面的分形维数与断裂能关系的研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 崔科宇;人工挖孔嵌岩灌注桩承载性状的试验与理论分析[D];中南大学;2010年
2 谭英杰;泥岩膨胀机理的弹塑性力学分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 刘成斋;泥岩裂缝油藏地球物理特征与检测方法[D];成都理工大学;2004年
4 霍亮;鄂西渝东地区盖层泥岩抬升破裂试验研究[D];重庆大学;2016年
5 张友良;岩土大规模高性能并行有限元系统研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2003年
6 王力娟;含CO_2流体—泥岩相互作用的特征与机制[D];吉林大学;2013年
7 蔡婧娓;新型内击压灌桩成孔机理及承载性状研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑峰;泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究[D];山东农业大学;2020年
2 郑红超;泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载性能研究[D];贵州大学;2018年
3 陈小钰;人工挖孔嵌岩灌注桩现场试验及受力分析[D];青岛理工大学;2018年
4 曾国;深厚软土中永久全护筒嵌岩灌注桩竖向承载性状研究[D];广州大学;2017年
5 尤梦姗;大直径嵌岩灌注桩竖向承载性能及其影响因素的分析研究[D];河海大学;2005年
6 郑祖恩;软岩地基中大直径嵌岩灌注桩承载性能研究[D];中南大学;2007年
7 张建华;大直径嵌岩灌注桩承载性状及桩侧阻力强化效应试验研究[D];兰州理工大学;2010年
8 于坤朋;三峡库区高桩码头嵌岩灌注桩施工风险评价与对策研究[D];重庆交通大学;2017年
9 张雅宁;嵌岩灌注桩的高应变动力测试及其CASE法数值模拟[D];广东工业大学;2013年
10 岳耀斌;泥岩中挖孔灌注桩承载特性研究[D];西华大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 特约记者 吕晶 通讯员 马廷彦 张琛;西部钻探抗塑性泥岩技术哈国应用成功[N];中国石油报;2011年
2 通讯员 张惠林 马廷彦 张琛;西部钻探XDEC—19队攻克塑性泥岩钻井难关[N];中国石油报;2011年
3 胡建新;有限元的探索[N];光明日报;2002年
4 记者 王公民 通讯员 东言;我国首口泥岩油井试油成功[N];中国石油报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978