隨著西部山區(qū)交通建設(shè)的發(fā)展,大型橋梁建設(shè)需求日益增多,而嵌巖樁因其承載力高,沉降小,樁端不受外界環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn),在橋梁交通工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于嵌巖樁承載力高,現(xiàn)場試驗(yàn)中難以施加至破壞荷載,并且施工工藝復(fù)雜,對于嵌巖樁的荷載傳遞機(jī)理仍然不具有清晰的認(rèn)識,從而使得在工程中難以挖掘嵌巖樁的承載潛能,既加大的施工難度,也導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)成本上的浪費(fèi)。國內(nèi)外很多研究證明,嵌巖樁的承載能力主要由嵌巖段的側(cè)阻力提供,本文針對嵌巖灌注樁嵌入軟弱巖層的工況,考慮樁巖界面的剪脹效應(yīng),采用常法向剛度邊界條件（CNS）模擬軟巖對樁身的側(cè)向變形約束,開展了模擬樁巖界面?zhèn)茸枇Πl(fā)揮的室內(nèi)的大尺寸直剪模型試驗(yàn),并根據(jù)結(jié)果分析影響樁巖側(cè)阻力發(fā)揮的因素,探討了考慮粗糙體壓縮的側(cè)阻力計算公式,并基于此研究了樁身荷載傳遞的計算方法。首先,收集整理國內(nèi)外有關(guān)嵌巖樁的文獻(xiàn)資料,了解國內(nèi)外關(guān)于界面剪切的理論機(jī)理,深刻理解國外相關(guān)室內(nèi)模型試驗(yàn)方案。設(shè)計試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)方案,對試樣的粗糙度進(jìn)行合理的設(shè)計,將樁-巖接觸面的粗糙體簡化為規(guī)則的三角形鋸齒,根據(jù)不同的半波長分別制作了砂巖和混凝土試樣,進(jìn)行了常法向剛度下的剪切試驗(yàn),得到了剪... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

故宮木樁基礎(chǔ)

克服如軟弱的不良地質(zhì)，獲取更安全的生存空間，選擇在湖面或者臨空架設(shè)房屋，因而發(fā)明了樁基礎(chǔ)，構(gòu)建安全穩(wěn)定的房屋，是一種從古至今在廣泛推廣應(yīng)用的經(jīng)典構(gòu)造物基礎(chǔ)形式，表現(xiàn)了人類璀璨的智慧文化。早在距今 6000年到 7000 年的新石器晚期，在今浙江余姚市的河姆渡遺址[1]，就已經(jīng)出現(xiàn)了遠(yuǎn)古智人為了搭建房屋而使用的木樁基礎(chǔ)。而遠(yuǎn)在南美智利考古發(fā)現(xiàn)了距今 12000 年至 14000 年的木樁基礎(chǔ)遺跡。而在我國古代的很多古建筑均采用了木質(zhì)樁基礎(chǔ)，常見如柏木樁，橡木樁，并在宋代的建筑中應(yīng)用比較成熟并大量采用，是基礎(chǔ)的重大突破。在宋崇寧二年(1103 年)的《營造法式》中，專門載有臨水筑基一節(jié)，北宋保存至今的上海市龍華鎮(zhèn)龍華塔[2]（建于北宋太平興國二年,977 年）和山西太原市晉祠圣母殿（建于北宋天圣年間，1023～1031 年），均是目前中國典型的采用樁基礎(chǔ)的文物建筑。到了明、清兩代，樁基技術(shù)更趨完善，明代修筑的世界最大的宮殿建筑群故宮[3]，許多重要的宮殿采用了樁基礎(chǔ)的形式，將宮殿搭建在地下水之上。甚至在清代《工部工程做法》一書對樁基的選料、布置和施工方法等方面都有了規(guī)定。清陵寢工程中，除極少數(shù)次要建筑，幾乎均要下地朾。

軟巖區(qū)域嵌巖樁側(cè)阻力發(fā)揮機(jī)理及其室內(nèi)模型試驗(yàn)研究去都有了長足的發(fā)展；早在十九世紀(jì)早期，在修筑碼頭以及水利工程時便已經(jīng)始使用鐵板樁，1945 年之后，無縫管樁廣泛的應(yīng)用到戰(zhàn)后重建的工程中，上海鐵廠曾經(jīng)使用半徑 45cm，長 60m 的鋼管樁作為基礎(chǔ)。19 世紀(jì) 70 年代，美國出了人工挖孔樁，時至今日，各類灌注樁仍被廣泛采用了，并且其研究日漸成熟已有蘇聯(lián)學(xué)者謝玩諾夫在 20 世紀(jì)初發(fā)表了關(guān)于動力沉樁計算公式，而北歐學(xué)者Bjerrum 也曾 20 世紀(jì)中葉進(jìn)行了預(yù)制鋼筋混凝土樁的承載機(jī)理的研究。時至今日，隨著土地資源的愈加緊張，人類開始向海洋和空中謀求發(fā)展空間以中國為代表的發(fā)展中國家進(jìn)行了大量例如深水港口，高層超高層建筑，海洋井平臺，高架高鐵以及各類大型跨山跨河跨海項(xiàng)目。中國在建國后開始逐漸大積采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁[4]；在甘肅蘭州，為了穿過濕陷性黃土達(dá)到穩(wěn)定持力層，選用超過 97m 的樁基礎(chǔ)。港珠澳大橋[5]在建設(shè)人工島使用鉆孔灌注樁，均樁長達(dá)到 100 米，施工要求高，施工條件復(fù)雜，對于樁基的要求和施工提出新的挑戰(zhàn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]故宮古建基礎(chǔ)構(gòu)造特征研究[J]. 周乾.  四川建筑科學(xué)研究. 2016(04)
[2]港珠澳大橋橋梁鋼管復(fù)合樁設(shè)計方法研究[J]. 孟凡超,吳偉勝,劉明虎,馬建林,鄧科.  工程力學(xué). 2015(01)
[3]基于分布式光纖測試技術(shù)的大直徑嵌巖樁承載性能研究[J]. 羅勇,李春峰,邢皓楓.  巖土力學(xué). 2014(05)
[4]汨水河特大橋嵌巖樁承載特性試驗(yàn)研究[J]. 趙明華,羅衛(wèi)華,雷勇,尹平保.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(03)
[5]考慮軟巖剪脹效應(yīng)的嵌巖樁荷載傳遞機(jī)理分析[J]. 趙明華,夏潤炎,尹平保,楊超煒,徐卓君.  巖土工程學(xué)報. 2014(06)
[6]循環(huán)荷載作用下節(jié)理凸起體概化破壞模型及剪切強(qiáng)度計算分析[J]. 劉博,李海波,劉亞群,夏祥.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2013(S2)
[7]耦合結(jié)構(gòu)面剪脹的嵌巖樁側(cè)摩阻力分析[J]. 葉觀寶,孟明輝,邢皓楓,劉之葵,何文勇.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2013(05)
[8]基于分形理論的人工挖孔嵌巖樁承載特性分析[J]. 趙明華,雷勇.  工程力學(xué). 2012(12)
[9]基于結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性的嵌巖樁側(cè)摩阻力分布分析[J]. 邢皓楓,孟明輝,何文勇,葉觀寶,劉之葵.  巖土工程學(xué)報. 2012(12)
[10]人工模擬節(jié)理峰值剪脹模型及峰值抗剪強(qiáng)度分析[J]. 唐志成,夏才初,宋英龍,付朋方.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2012(S1)

博士論文
[1]嵌巖樁豎向承載機(jī)理及其承載力計算方法研究[D]. 雷勇.湖南大學(xué) 2011



本文編號：3540424