擠擴(kuò)支盤樁承載特性及強(qiáng)度計(jì)算

第1章 緒論

1．1 前言

1．2 擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝及主要特點(diǎn)

1．2．1 擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝

1．2．2 擠擴(kuò)支盤樁的主要優(yōu)點(diǎn)

1．2．3 擠擴(kuò)支盤樁的主要缺點(diǎn)

1．2．4 擠擴(kuò)支盤樁的適用范圍

1．3 擠擴(kuò)支盤樁的研究現(xiàn)狀

1．3．1 擠擴(kuò)支盤樁的研究歷程

1．3．2 擠擴(kuò)支盤樁的研究現(xiàn)狀

1．3．3 樁基荷載傳遞理論的研究現(xiàn)狀

1．4 主要研究內(nèi)容

參考文獻(xiàn)

第2章 擠擴(kuò)支盤樁抗壓特性的試驗(yàn)研究

2．1 荷載傳遞機(jī)理的試驗(yàn)研究

2．1．1 工程概況

2．1．2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2．1．3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2．2 單樁抗壓承載力計(jì)算

2．2．1 擠擴(kuò)支盤樁的單樁承載力計(jì)算公式

2．2．2 單樁承載力計(jì)算公式在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2．3 荷載傳遞的數(shù)值模擬方法

2．3．1 荷載傳遞法基本原理

2．3．2 用荷載傳遞法模擬Q-s曲線

2．3．3 用荷載傳遞法模擬軸力圖

2．4 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章 擠擴(kuò)支盤樁抗拔性能的試驗(yàn)研究

3．1 抗拔支盤樁的荷載傳遞機(jī)理

3．1．1 工程概況

3．1．2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3．1．3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3．2 單樁抗拔承載力計(jì)算

3．2．1 抗拔承載力的計(jì)算方法

3．2．2 單樁抗拔承載力計(jì)算公式的工程應(yīng)用

3．3 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章 支盤試件的強(qiáng)度試驗(yàn)研究

4．1 關(guān)于支盤破壞形態(tài)的概述

4．2 試驗(yàn)方案概述

4．2．1 試驗(yàn)?zāi)康?

4．2．2 試驗(yàn)技術(shù)線路

4．3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

4．3．1 支盤的破壞形態(tài)及承載力分析

4．3．2 高寬比的變化對(duì)支盤受力及破壞特性的影響．

4．3．3 支盤的應(yīng)力分布規(guī)律

4．4 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 擠擴(kuò)支盤樁的有限元分析

5．1 單樁有限元分析

5．1．1 計(jì)算理論與基礎(chǔ)

5．1．2 計(jì)算結(jié)果及分析

5．2 群樁三維有限元分析

5．2．1 計(jì)算方案

5．2．2 群樁的承載性狀

5．2．3 群樁的變形性狀

5．3 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章 擠擴(kuò)支盤樁的強(qiáng)度計(jì)算與構(gòu)造措施

6．1 擠擴(kuò)支盤樁的強(qiáng)度計(jì)算

6．1．1 樁身強(qiáng)度計(jì)算

6．1．2 支盤的強(qiáng)度驗(yàn)算

6．2 擠擴(kuò)支盤樁的構(gòu)造措施

6．2．1 基本設(shè)計(jì)要求

6．2．2 有關(guān)樁的構(gòu)造要求

6．2．3 有關(guān)樁基承臺(tái)的構(gòu)造要求

6．2．4 擠擴(kuò)支盤樁的支盤有關(guān)尺寸

參考文獻(xiàn)

第7章 結(jié)論及展望

7．1 主要研究結(jié)論

7．2 進(jìn)一步研究展望

附圖 2100433B

擠擴(kuò)支盤樁是在普通灌注樁基礎(chǔ)上研制出來的一種新型樁基礎(chǔ)，它與普通鉆孔灌注樁的主要區(qū)別在于支盤的設(shè)置和其特殊的擠擴(kuò)工藝。由于這些支盤的設(shè)置，大大地提高了樁的承載力，減小了沉降量，因此具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

《擠擴(kuò)支盤樁承載特性及強(qiáng)度計(jì)算》基于現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)和樁身應(yīng)力測試，系統(tǒng)地研究了擠擴(kuò)支盤樁在壓力荷載、上拔荷載作用下的荷載傳遞規(guī)律，補(bǔ)充和完善了擠擴(kuò)支盤樁的抗壓、抗拔極限承載力的實(shí)用計(jì)算公式；通過室內(nèi)支盤模型試件的荷載試驗(yàn)，測定了支盤的荷載一位移全程曲線，揭示了試驗(yàn)條件下的支盤破壞形態(tài)為斜壓破壞，并建立了支盤強(qiáng)度承載力的計(jì)算模型；運(yùn)用二維軸對(duì)稱及三維有限元法，探討了擠擴(kuò)支盤樁單樁和群樁的承載變形性狀，對(duì)擠擴(kuò)支盤樁的支盤豎向臨界間距、水平樁距和布樁方式的設(shè)計(jì)，提出了相應(yīng)建議。最后還總結(jié)了擠擴(kuò)支盤樁的強(qiáng)度計(jì)算與構(gòu)造措施。

《擠擴(kuò)支盤樁承載特性及強(qiáng)度計(jì)算》可為土建、交通等行業(yè)設(shè)計(jì)、施工與科研人員提供借鑒與參考。

擠擴(kuò)支盤樁是一種變截面樁，借助專用擠擴(kuò)設(shè)備使樁的幾處截面直徑擴(kuò)大，增加樁一土接觸面積，從而提高樁的承載力。擠擴(kuò)支盤樁是對(duì)普通鉆孔灌注樁的優(yōu)化，其樁一土接觸面積增大數(shù)倍，多支點(diǎn)端阻力也增加數(shù)倍，還具有對(duì)各類土層適應(yīng)性好、工期短、經(jīng)濟(jì)效益顯著、無環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)。

《擠擴(kuò)支盤樁承載機(jī)理與應(yīng)用研究》介紹擠擴(kuò)支盤樁承載機(jī)理與應(yīng)用研究，主要內(nèi)容包括：擠擴(kuò)支盤樁的荷載傳遞特性、樁側(cè)摩阻力及樁端阻力特性的試驗(yàn)研究過程；擠擴(kuò)支盤樁的成樁理論及破壞機(jī)理分析；適應(yīng)支盤樁特點(diǎn)的荷載傳遞函數(shù)和極限承載力計(jì)算公式的建立；擠擴(kuò)支盤樁的工程運(yùn)用與經(jīng)濟(jì)效益分析。

《擠擴(kuò)支盤樁承載機(jī)理與應(yīng)用研究》可供巖土工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測人員使用，也可供科研院所相關(guān)專業(yè)人員和相關(guān)專業(yè)大學(xué)師生學(xué)習(xí)參考。

第1章 緒論

1．1 概述

1．1．1 擠擴(kuò)支盤樁的原理

1．1．2 擠擴(kuò)支盤樁的研究歷程

1．1．3 擠擴(kuò)支盤樁的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．1．4 擠擴(kuò)支盤樁荷載傳遞理論的研究現(xiàn)狀

1．1．5 擠擴(kuò)支盤樁的發(fā)展趨勢(shì)

1．2 擠擴(kuò)支盤樁施工工藝及主要特點(diǎn)

1．2．1 擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝

1．2．2 擠擴(kuò)支盤樁的主要優(yōu)點(diǎn)

1．2．3 擠擴(kuò)支盤樁的主要缺點(diǎn)及工法待改進(jìn)的方向

1．2．4 擠擴(kuò)支盤樁的適用范圍

1．3 本書的研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線

1．3．1 研究的關(guān)鍵問題和主要內(nèi)容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技術(shù)路線及研究步聚

第2章 擠擴(kuò)支盤樁對(duì)樁周土的擠密效應(yīng)分析與試驗(yàn)研究

2．1 支盤樁的擠擴(kuò)作用及擠密效應(yīng)

2．1．1 擠密效應(yīng)

2．1．2 “拱”效應(yīng)

2．2 圓孔擴(kuò)張理論

2．2．1 基本方程

2．2．2 圓孔擴(kuò)張問題彈性解

2．2．3 圓孔擴(kuò)張問題塑性解

2．3 土工試驗(yàn)

2．3．1 試驗(yàn)?zāi)康?

2．3．2 試驗(yàn)技術(shù)路線和試驗(yàn)方案

2．3．3 試驗(yàn)內(nèi)容

2．4 土工試驗(yàn)結(jié)果及規(guī)律分析

2．4．1 原狀土的物理性能試驗(yàn)

2．4．2 樁周土的物理、力學(xué)性能試驗(yàn)研究

2．5 本章小結(jié)

第3章 支盤受力與破壞的試驗(yàn)研究

3．1 支盤樁的破壞模式

3．1．1 單樁的破壞模式

3．1．2 支盤樁的破壞模式

3．2 試驗(yàn)方案

3．2．1 試驗(yàn)?zāi)康?

3．2．2 試驗(yàn)技術(shù)路線

3．2．3 試驗(yàn)內(nèi)容

3．3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3．3．1 支盤的破壞形態(tài)及承載力分析

3．3．2 支盤受力及破壞特性的影響因素分析

3．3．3 支盤的應(yīng)力分布規(guī)律

3．4 本章小結(jié)

第4章 荷載傳遞機(jī)理的模型樁試驗(yàn)研究

4．1 模型樁試驗(yàn)方案

4．1．1 試驗(yàn)?zāi)康呐c技術(shù)路線

4．1．2 模型樁的設(shè)計(jì)、制作

4．1．3 工程地質(zhì)條件與試驗(yàn)方法

4．2 單樁豎向靜載試驗(yàn)與結(jié)果

4．2．1 單樁豎向靜載試驗(yàn)

4．2．2 靜載試驗(yàn)結(jié)果

4．3 樁身應(yīng)力試驗(yàn)與結(jié)果

4．3．1 樁身應(yīng)力測試基本假定及測試元件的選用和埋設(shè)

4．3．2 樁身軸力測試結(jié)果匯總

4．4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4．4．1 荷載傳遞特征分析

4．4．2 擠擴(kuò)支盤樁承載力影響因素分析

4．4．3 支盤樁承載力計(jì)算

4．5 本章小結(jié)

第5章 擠擴(kuò)支盤樁原位試驗(yàn)研究

5．1 試驗(yàn)概況

5．1．1 工程概況

5．1．2 場地地質(zhì)條件

5．1．3 試樁試驗(yàn)方案

5．2 靜載試驗(yàn)與樁身軸力測試結(jié)果

5．2．1 計(jì)算分析的基本假定

5．2．2 靜載試驗(yàn)結(jié)果

5．2．3 樁身軸力測試成果

5．2．4 試樁低應(yīng)變動(dòng)測結(jié)果

5．3 試驗(yàn)結(jié)果分析

5．3．1 Q-S/△S曲線分析

5．3．2 樁身軸力分析

5．3．3 承力盤與樁端端承力的分析

5．3．4 樁側(cè)摩阻力的分析

5．4 單樁荷載傳遞機(jī)理分析

5．4．1 雙曲線法的基本原理

5．4．2 Q-S曲線的擬合

5．4．3 軸力圖的擬合

5．5 工程應(yīng)用與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

5．5．1 工程樁設(shè)計(jì)與施工情況

5．5．2 擠擴(kuò)支盤樁與普通灌注樁技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析

5．6 本章小結(jié)

第6章 擠擴(kuò)支盤樁的有限元分析

6．1 求解的力學(xué)方法

6．1．1 有限元法簡述

6．1．2 ABAQUS簡介

6．2 有限元計(jì)算模型

6．2．1 樁和土的本構(gòu)模型

6．2．2 所用單元類型

6．2．3 基本假定

6．2．4 計(jì)算參數(shù)的選定

6．3 擠擴(kuò)樁數(shù)值模擬成果分析

6．3．1 位移場分析

6．3．2 應(yīng)力場分析

6．3．3 破壞模式分析

6．4 本章小結(jié)

第7章 回顧與總結(jié)

主要符號(hào)及說明

參考文獻(xiàn)2100433B

第一章緒論

一、樁基領(lǐng)域新發(fā)展——擠擴(kuò)支盤灌注樁

二、讓建筑與綠色共生——使發(fā)展與生態(tài)諧調(diào)

第二章擠擴(kuò)支盤樁的作用機(jī)理與適用土層

一、擠擴(kuò)支盤樁的作用機(jī)理

二、擠擴(kuò)支盤樁技術(shù)規(guī)程對(duì)適用土層的規(guī)定

第三章擠擴(kuò)支盤樁的受力性狀與設(shè)計(jì)計(jì)算

一、普通灌注樁的荷載傳遞性狀

二、擠擴(kuò)支盤樁豎向荷載傳遞性狀

三、擠擴(kuò)支盤樁單樁承載力分析

四、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中擠擴(kuò)支盤樁的單樁承載力計(jì)算

五、擠擴(kuò)支盤樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算

六、擠擴(kuò)支盤樁基礎(chǔ)直接計(jì)算法

第四章樁基礎(chǔ)沉降分析

一、樁基礎(chǔ)沉降分析是地基基礎(chǔ)工程中的難題之一

二、高層建筑深基礎(chǔ)沉降研究進(jìn)展和問題

三、高層建筑深基礎(chǔ)沉降計(jì)算中實(shí)用模型和計(jì)算參數(shù)

四、土的泊松比和變形模量的確定

五、按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94——2008的沉降計(jì)算

六、擠擴(kuò)支盤樁基沉降計(jì)算

第五章擠擴(kuò)支盤樁與樁基承臺(tái)構(gòu)造

一、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94—2008對(duì)樁基的構(gòu)造要求

二、擠擴(kuò)支盤灌注樁規(guī)程的構(gòu)造措施

三、按《三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ 171——2009的規(guī)定

四、樁基承臺(tái)計(jì)算

第六章擠擴(kuò)支盤樁施工

一、我國樁基施工技術(shù)的現(xiàn)狀

二、灌注樁施工前的準(zhǔn)備

三、擠擴(kuò)支盤樁施工前使用的擠擴(kuò)機(jī)的測試檢查

四、擠擴(kuò)支盤灌注樁使用的材料及技術(shù)要求

五、擠擴(kuò)支盤灌注樁的成孔方法

六、泥漿護(hù)壁成孔擠擴(kuò)支盤灌注樁施工

七、干作業(yè)成孔擠擴(kuò)支盤灌注樁施工

八、擠擴(kuò)支盤灌注樁施工

九、擠擴(kuò)支盤灌注樁的工程量計(jì)算

第七章擠擴(kuò)支盤樁施工質(zhì)量檢測與控制

一、擠擴(kuò)支盤樁的施工質(zhì)量控制

二、擠擴(kuò)支盤樁質(zhì)量檢驗(yàn)

三、擠擴(kuò)支盤樁基樁檢測與工程驗(yàn)收

四、擠擴(kuò)支盤樁的質(zhì)量檢測

五、擠擴(kuò)支盤樁的擠擴(kuò)試驗(yàn)

第八章工程應(yīng)用實(shí)例

第九章擠擴(kuò)支盤樁的工程特征與經(jīng)濟(jì)效益分析

一、擠擴(kuò)支盤樁的工程特征

二、試樁對(duì)比分析

三、擠擴(kuò)樁應(yīng)用成果證明

四、擠擴(kuò)支盤樁與普通灌注樁應(yīng)用成果對(duì)比

五、綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

附錄A擠擴(kuò)樁試樁成果匯集

附錄B擠擴(kuò)支盤樁應(yīng)用工程實(shí)測沉降（單位：mill）

附錄C擠擴(kuò)支盤機(jī)的使用與維修

一、擠擴(kuò)支盤機(jī)的使用與維護(hù)

二、支盤成形機(jī)的檢修

三、支盤成形機(jī)常見故障及排除

參考文獻(xiàn)