旋挖樁基的承載力特性及嵌巖深度研究.pdf

1、近年來(lái)，具有機(jī)械自動(dòng)化程度高、一機(jī)多用、機(jī)動(dòng)靈活、鉆孔效率高、環(huán)境污染小、地層適應(yīng)性高等優(yōu)點(diǎn)的旋挖樁基礎(chǔ)已經(jīng)成為電力、工業(yè)民用建筑、鐵路公路等領(lǐng)域的重要選擇，為了保證結(jié)構(gòu)抵御各類地質(zhì)災(zāi)害及自然災(zāi)害，可行且可靠的旋挖樁設(shè)計(jì)及施工關(guān)鍵技術(shù)是當(dāng)前亟待解決的重要課題。目前關(guān)于旋挖樁設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵是單樁承載力及沉降計(jì)算，施工的技術(shù)關(guān)鍵是保證安全的前提下準(zhǔn)確的控制嵌巖深度。在傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常認(rèn)為樁土位移協(xié)調(diào)忽略了樁土之間接觸界面引起的剪切

2、滑移作用，而在施工過(guò)程中對(duì)嵌巖深度的確定往往是施工技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)判斷。因此，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工，簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)分析理論與經(jīng)驗(yàn)支持的判定對(duì)工程安全與經(jīng)濟(jì)都造成了潛在的不利影響。為了在施工過(guò)程中可以準(zhǔn)確識(shí)別地層信息，本文采用基于旋挖鉆機(jī)實(shí)時(shí)工作參數(shù)來(lái)識(shí)別地層信息的比功法進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)嵌巖深度。并基于有限元軟件DIANA通過(guò)設(shè)置樁-土接觸單元考慮剪切滑移，對(duì)旋挖嵌巖樁在豎向荷載作用下的旋挖樁性狀進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　

3、①詳細(xì)分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于樁土接觸理論及嵌巖深度的發(fā)展現(xiàn)狀，歸納總結(jié)旋挖樁基設(shè)計(jì)及施工監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵問(wèn)題，提出本論文的研究?jī)?nèi)容。
　?、趯?duì)比分析不同有限元軟件模擬樁土相互作用的結(jié)果，并基于樁土相互作用三維理論模型對(duì)樁土接觸面各相關(guān)參數(shù)對(duì)樁土相互作用的影響進(jìn)行了研究。
　?、劾梅蔷€性有限元軟件DIANA建立旋挖樁三維力學(xué)模型，詳細(xì)分析不同單一因素的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)樁體力學(xué)響應(yīng)變化規(guī)律，驗(yàn)證了有限元數(shù)值分析法的可行性與合理性。
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4、通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)旋挖鉆機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將得到的基本工作參數(shù)轉(zhuǎn)換為派生參數(shù)，建立比功模型，并利用SPSS對(duì)比功閾值優(yōu)化得到不同地層保值率為95%以上的比功區(qū)間，該結(jié)果可作為旋挖樁施工期間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)嵌巖深度的支持依據(jù)。
　?、莼谝劳泄こ蹋肈IANA對(duì)旋挖樁的數(shù)值模擬研究樁體與土體的力學(xué)特性，并用有限元數(shù)值分析法確定最佳嵌巖深度與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的比功值確定的嵌巖深度進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果一致，驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下：利用非線性