樁基負(fù)摩擦力的試驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算應(yīng)用

序言

第1章 緒論

1.1 概述

1.1.1 樁基負(fù)摩擦力產(chǎn)生的原因及危害性

1.1.2 我國規(guī)范中有關(guān)樁基負(fù)摩擦力的規(guī)定

1.2 國內(nèi)外樁基負(fù)摩擦力的研究現(xiàn)狀

1.2.1 國外樁基負(fù)摩擦力的研究現(xiàn)狀

1.2.2 國內(nèi)樁基負(fù)摩擦力的研究現(xiàn)狀

1.3 本書的指導(dǎo)思想及主要內(nèi)容

1.3.1 指導(dǎo)思想

1.3.2 主要內(nèi)容

第2章 樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測研究

2.1 世界各地樁基負(fù)摩擦力實(shí)測綜述與綜合分析

2.1.1 樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測綜述

2.1.2 現(xiàn)場實(shí)測資料綜合分析

2.2 中國黃土地區(qū)樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測與分析

2.2.1 中國黃土分布與負(fù)摩擦力問題

2.2.2 黃土地區(qū)樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測綜述

2.2.3 黃土地區(qū)樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測綜合分析

2.3 上海洋山深水港接岸結(jié)構(gòu)樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測研究與分析

2.3.1 引言

2.3.2 場地情況

2.3.3 樁及測試元件

2.3.4 測試流程及進(jìn)度

2.3.5 測試結(jié)果及分析

2.4 樁基負(fù)摩擦力現(xiàn)場實(shí)測研究中應(yīng)重視的問題

2.4.1 樁頂荷載對負(fù)摩擦力影響問題

2.4.2 有效應(yīng)力法與孔隙水壓力消散問題

2.4.3 總應(yīng)力法中不排水剪強(qiáng)度的取值問題

2.5 小結(jié)

第3章 樁基負(fù)摩擦力室內(nèi)試驗(yàn)研究

3.1 樁負(fù)摩擦力室內(nèi)試驗(yàn)的主要類型

3.2 國內(nèi)外樁負(fù)摩擦力室內(nèi)試驗(yàn)現(xiàn)狀

3.3 上海土與結(jié)構(gòu)材料的界面摩擦試驗(yàn)研究

3.3.1 引言

3.3.2 試驗(yàn)?zāi)康呐c試驗(yàn)步驟

3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果的分析與整理方法

3.3.4 試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析

3.4 小結(jié)

第4章 樁基負(fù)摩擦力計(jì)算理論研究

4.1 樁基負(fù)摩擦力理論研究概述

4.1.1 彈性理論法

4.1.2 荷載傳遞法

4.1.3 剪切位移法

4.2 層狀土中樁基負(fù)摩擦力計(jì)算方法

4.2.1 中性點(diǎn)的確定方法

4.2.2 均質(zhì)土中單樁負(fù)摩擦力的理論計(jì)算

4.2.3 層狀土中樁基負(fù)摩擦力的理論計(jì)算

4.2.4 層狀土中樁基負(fù)摩擦力理論計(jì)算的參數(shù)研究

4.2.5 層狀土中樁基負(fù)摩擦力的理論計(jì)算程序

4.3 群樁負(fù)摩擦力計(jì)算與群樁效應(yīng)

4.3.1 泰沙基與佩克的方法

4.3.2 日本遠(yuǎn)藤的方法

4.3.3 理論方法中的負(fù)摩擦力群樁效應(yīng)

4.3.4 其他方法

4.3.5 綜合算例

4.4 下拉荷載（總負(fù)摩擦力）與時(shí)間的關(guān)系

4.4.1 負(fù)摩擦力隨時(shí)間的發(fā)展過程

4.4.2 下拉荷載與時(shí)間的關(guān)系

4.4.3 實(shí)例驗(yàn)證

4.4.4 參數(shù)研究與數(shù)學(xué)模型

4.5 小結(jié)

第5章 樁基負(fù)摩擦力數(shù)值模擬研究

5.1 單樁負(fù)摩擦力參數(shù)研究

5.1.1 摩擦系數(shù)、超載及樁端土性質(zhì)對負(fù)摩擦力的影響

5.1.2 樁周土中有硬夾層存在時(shí)對負(fù)摩擦力的影響

5.1.3 樁基負(fù)摩擦力隨時(shí)間的變化

5.2 樁頂自由時(shí)的群樁負(fù)摩擦力數(shù)值模擬

5.2.1 模型描述

5.2.2 群樁負(fù)摩擦力的特點(diǎn)

5.2.3 樁間距、樁端土模量、超載、摩擦系數(shù)對群樁效應(yīng)的影響

5.3 帶樁帽的群樁負(fù)摩擦力數(shù)值模擬

5.4 小結(jié)

第6章 樁基負(fù)摩擦力研究的工程應(yīng)用

6.1 承受負(fù)摩擦力的樁基承載力的確定

6.1.1 單樁承載力的確定

6.1.2 負(fù)摩擦力群樁承載力的確定

6.1.3 樁基承載力的時(shí)間效應(yīng)

6.2 承受負(fù)摩擦力的樁基沉降計(jì)算

6.2.1 單樁沉降計(jì)算

6.2.2 群樁沉降計(jì)算

6.3 承受負(fù)摩擦力樁基的一般設(shè)計(jì)計(jì)算步驟和相應(yīng)軟件

6.3.1 承受負(fù)摩擦力樁基的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟

6.3.2 承受負(fù)摩擦力樁基的計(jì)算軟件

6.3.3 軟件應(yīng)用簡介

6.4 承受負(fù)摩擦力樁基的優(yōu)化設(shè)計(jì)

6.4.1 樁筏（箱）基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響因素

6.4.2 樁筏（箱）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法

6.4.3 樁筏（箱）基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型

6.4.4 樁筏（箱）基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的簡便方法——解析法

6.5 港口工程的樁基負(fù)摩擦力特點(diǎn)及削減措施

6.5.1 樁基負(fù)摩擦力引起的港口工程問題

6.5.2 港口樁基負(fù)摩擦力的特點(diǎn)

6.5.3 港口樁基豎向承載力的確定

6.5.4 港口樁基負(fù)摩擦力的消減措施

6.6 承受負(fù)摩擦力樁基設(shè)計(jì)理論方法在港口工程中的應(yīng)用

6.6.1 工程概況

6.6.2 設(shè)計(jì)理論方法的試算過程

6.7 國外兩種承受負(fù)摩擦力樁基的實(shí)用設(shè)計(jì)方法

6.7.1 Poulos方法

6.7.2 Fellenius方法

6.8 小結(jié) 2100433B

《樁基負(fù)摩擦力的試驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算應(yīng)用》是國內(nèi)外首次出版的一本關(guān)于樁基負(fù)摩擦力的著作，包括現(xiàn)場測試、室內(nèi)試驗(yàn)、理論計(jì)算、數(shù)值模擬和工程應(yīng)用等內(nèi)容?！稑痘?fù)摩擦力的試驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算應(yīng)用》收集世界各地樁基負(fù)摩擦力的實(shí)測資料，通過綜合分析對比，得出樁負(fù)摩擦力數(shù)值、中性點(diǎn)位置及瀝青涂層效果等方面的規(guī)律。書中提供的豐富數(shù)據(jù)，可用于相似工程。《樁基負(fù)摩擦力的試驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算應(yīng)用》以上海軟土為例，對結(jié)構(gòu)材料與土的界面摩擦試驗(yàn)進(jìn)行全面介紹，旨在探討樁土界面處的剪力傳遞規(guī)律，求得界面剪力傳遞函數(shù)?！稑痘?fù)摩擦力的試驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算應(yīng)用》重點(diǎn)是論述層狀土的負(fù)摩擦力計(jì)算理論，用迭代方法尋找中性點(diǎn)的位置。此外，作者試圖以在書中介紹的數(shù)值模擬多方面研究的一些成果闡述相關(guān)規(guī)范中尚未能反映的內(nèi)容或?qū)嵺`中遇到的新問題，力求得到一些定性認(rèn)識。

樁基技術(shù)的發(fā)展有著悠久的歷史，受到工業(yè)化發(fā)展的巨大影響，樁型和施工工藝不斷的推陳出新，在樁基設(shè)計(jì)和施工領(lǐng)域出現(xiàn)了許多嶄新的概念，例如疏樁理論、樁基逆作法、熱加固成樁等，樁與其他基礎(chǔ)形式或工藝聯(lián)合使用， 使樁基礎(chǔ)在工程建設(shè)中應(yīng)用更加廣泛。樁基技術(shù)的研究也越來越受到重視。在現(xiàn)實(shí)中許多工程結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)階段沒有很好的考慮負(fù)摩擦力，造成結(jié)構(gòu)在使用過程中由于負(fù)摩擦力給樁增加附加荷載引起基礎(chǔ)沉降而產(chǎn)生裂縫等工程問題時(shí) 有發(fā)生。鑒于負(fù)摩擦力對工程實(shí)踐的重要性，負(fù)摩擦力己經(jīng)成為基礎(chǔ)工程界的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)。

在樁周圍的土層相對于樁側(cè)作向下的位移時(shí)，土產(chǎn)生于樁側(cè)的摩阻力方向向下，稱為負(fù)摩阻力：而正摩阻力正好相反，方向向上（圖2—1）(a)）負(fù)摩阻 力產(chǎn)生的原因很多，主要有下列幾種情況：

(1) 位于樁周的欠固結(jié)軟粘土或新近填土在其自重作用下產(chǎn)生新的固結(jié)：

(2) 大面積堆載使樁周土層壓密固結(jié)下沉（圖2—1(b))；

(3) 在正常固結(jié)或輕微超固結(jié)的軟粘土地區(qū)，由于抽取地下水或深基坑開挖降水等原因引起地下水位全面降低，致使土的有效應(yīng)力增加，同時(shí)產(chǎn)生大面積的地面沉降（圖2—1(c))；

(4) 自重濕陷性黃土浸水后產(chǎn)生濕陷：砂土液化后和凍土融化而發(fā)生下沉?xí)r也會(huì)對樁基產(chǎn)生負(fù)摩擦力；

(5)靈敏度較高的飽和粘性土，受打樁等施工擾動(dòng)（振動(dòng)、擠壓、推移） 影響，附加超靜孔隙水壓力增加，軟土觸變增強(qiáng)，后又產(chǎn)生新的固結(jié)下沉；

(6)大面積軟土地區(qū)達(dá)打入擠土樁使原來地面壅高，樁土內(nèi)總應(yīng)力和孔隙水壓力都普遍增高，隨后這部分樁間土的固結(jié)引起土相對于樁體的下沉。

一般情況下，樁基靜載試驗(yàn)的成果數(shù)據(jù)，如單樁承載力、沉降量等均認(rèn)為是準(zhǔn)確、可靠的，這已為無數(shù)的工程實(shí)例證明。

樁基靜載測試技術(shù)是隨著樁基礎(chǔ)在建筑設(shè)計(jì)中的使用越來越廣泛而發(fā)展起來的。新中國成立以前，在國內(nèi)基本上沒有樁基靜載測試技術(shù)的發(fā)展（當(dāng)時(shí)期還少有高樓大廈），新中國成立以后，樁基靜載測試技術(shù)才逐步發(fā)展起來，就拿西南邊陲省份云南來講，50年代末和60年代初，就有了在預(yù)制樁上進(jìn)行的靜載試驗(yàn)，但因?yàn)闃痘A(chǔ)的使用量很少，故試驗(yàn)的數(shù)量也少。進(jìn)入到80年代以后，隨著改革開放的深入，基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的逐年加大，特別是灌注樁在工程上的廣泛應(yīng)用，我國的樁基靜載測試技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。