论文题目: 小孔扩张理论及其应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 岩土工程
作者: 周炳勤
导师: 卫龙武
关键词: 小孔扩张理论,应变软化,挤土效应,挤土效应的模拟和求解,工程环境监测
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文主要研究考虑线性软化时土体内小孔扩张理论、沉桩挤土效应的模拟和求解、降低沉桩对工程环境影响的措施及其监测方法。根据岩土塑性力学、弹性力学的基本原理,假定土体为匀质、各向同性的理想弹塑性体,考虑土体的剪胀特性和软化特性,引入土性参数剪胀角和软化系数,采用线性软化模型、摩尔—库仑条件获得了球形小孔扩张问题的解析解,包括球形小孔扩涨后周围塑性区范围的大小,极限扩张压力,弹性区、塑性区的应力场和位移场。沉桩挤土效应的模拟和求解研究方面,假定桩身沉入时桩尖处各点均按球形小孔扩张,利用源-源影像法、Boussinesq解、Mindlin解解决用无限体内球形小孔扩张的解答来模拟半无限体中沉桩的问题,同时还考虑了沉桩时桩侧摩阻力的影响,获得了挤土桩沉桩后在桩周土体内产生的应力场、位移场、孔隙水压力场和土体强度的变化规律。提出了一些预防或减缓挤土效应对工程环境影响的合理措施,并对这些防护措施的效果进行了对比分析。详细阐述了与挤土效应相关环境监测技术,提出了控制指标。对于支护桩与工程桩同时施工的南京朗玛国际广场工程进行了的沉桩监测,监测结果显示在支护桩整体刚度尚未形成前,采用预钻孔法并控制好预钻孔数与沉桩数的关系等有效措施时,支护桩与工程桩同时施工是可行的。最后,根据作者数月来对小孔扩张理论的研究积累,对于常用于小孔扩张理论的各种模型的适用条件进行了探讨,并对小孔扩张理论的研究方法提出了自己的建议。
论文目录:
内容摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 挤土桩对周围建筑物、地下管线及相邻施工桩基的影响
1.1.2 挤土桩对土体工程性质的影响
1.1.3 挤土桩与深开挖的关系
1.2 国内外对挤土桩问题的研究现状
1.2.1 挤土桩问题的现场实测研究
1.2.1.1 压桩对土体剪切强度的影响
1.2.1.2 沉桩过程中的孔隙水压力
1.2.1.3 沉桩过程中产生的土体位移
1.2.2 挤土桩问题的理论研究
1.2.2.1 圆孔扩张理论
1.2.2.2 应变路径法
1.2.2.3 有限单元法
1.3 本文主要的研究内容
第二章 考虑线性软化时无限体内球形小孔扩张解析解
2.1 沉桩引起桩周土体扰动区域划分
2.2 考虑线性软化时无限体内球形小孔扩张解析解
2.2.1 引言
2.2.2 基本假设
2.2.3 方程组的建立与求解
2.2.3.1 摩尔-库仑屈服条件
2.2.3.2 弹性区（R_P≤R≤∞）的应力和位移
2.2.3.3 塑性区（R_U≤R≤R_P）的应力和位移
2.2.3.4 φ_0 = 0 超静孔隙水压力的计算
2.3 土体参数的确定
2.4 工程算例分析
2.4.1 球形空穴扩张产生应力场、位移场（φ_0 ≠0 的情况）
2.4.1.1 应力场的变化规律
2.4.1.2 位移场的变化规律
2.5 土性参数变化时对极限扩张压力的影响
2.6 本章小结
第三章 沉桩挤土效应的模拟和求解
3.1 引言
3.2 基本假定及模型的建立
3.3 模型的求解
3.3.1 无限体中球形小孔扩张引起周围的应力和位移
3.3.2 二维应力分解
3.3.3 用源—源方法求沉桩时土体内各点的应力和位移
3.3.4 地表应力修正
3.3.5 桩侧摩阻力的修正
3.3.6 单桩沉桩产生的应力和位移场
3.4 沉桩前后土体强度变化估算
3.5 沉桩产生的应力场和位移场
3.5.1 计算参数的取值
3.5.2 应力场的变化规律
3.5.3 位移场的变化规律
第四章 降低沉桩对工程环境影响的措施及其监测方法
4.1 降低沉桩对工程环境影响的防治措施
4.1.1 减少桩的挤土体积—预钻孔法
4.1.2 隔断应力波的传递路径—帷幕保护法
4.1.3 及时消散孔隙水压力—砂井或者塑料排水板法
4.1.4 控制桩施工方式
4.1.5 桩基础设计需考虑到挤土因素
4.2 刚性帷幕的遮帘作用分析
4.3 监铡方案设计
4.3.1 监测目的
4.3.2 沉桩前对工程周围环境的调查研究
4.3.2.1 周围建筑物（构筑物）的调查
4.3.2.2 地下管线、地下结构的调查
4.3.2.3 周围道路的调查
4.3.3 监测内容
4.3.3.1 邻近建筑物（构筑物）的监测
4.3.3.2 地下管线的监测
4.3.3.3 土体隆起和水平位移的监测
4.3.3.4 孔隙水压力的监测
4.3.3.5 土压力观测
4.3.3.6 支护桩钢筋应力的观测
4.4 监测项目的警戒值
4.5 建(构)筑物受损程度的划分
第五章 工程实例分析
5.1 工程概况及监测缘由
5.2 地质情况
5.3 监测内容及观测点平面布置
5.4 土体深层水平位移
5.5 支护桩桩体内外土压力
5.6 支桩体桩体钢筋应力
5.7 挤土桩压桩力及静力触探比贯入阻力计算值与实测值比较
第六章 模型讨论以及小孔扩张理论的展望
6.1 太沙基饱和土有效应力原理
6.2 小孔扩张的变形特点
6.3 莫尔-库仑理想弹塑性屈服模型的适用条件
6.4 弹性力学中无限体小孔扩张理论的适用条件
6.5 理想弹塑性体剑桥模型的适用条件
6.6 德鲁克-普拉格屈服条件的适用条件
6.7 小孔扩张理论的展望
6.8 小结
参考文献
致谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
- [1].基于沉桩阻力滞回非线性特征的振动锤沉桩能力研究[D]. 张宜.中南大学2013
- [2].松花江漫滩地区静压管桩沉桩阻力研究[D]. 刘德科.东北林业大学2008
- [3].沉桩挤土圆孔扩张理论研究和数值模拟分析[D]. 姚孟洋.华南理工大学2011
- [4].小型预制管桩的高频振动沉桩数值分析[D]. 孟伟.华南理工大学2017
- [5].软土地区静压桩沉桩阻力的研究及应用探讨[D]. 何建锋.同济大学2007
- [6].沉桩的离散—连续耦合数值分析[D]. 陈振华.福州大学2013
- [7].同步注浆沉桩贯入及承载力的模型试验研究[D]. 王文毅.太原理工大学2010
- [8].软粘土中沉桩挤土效应研究[D]. 曹秀娟.浙江大学2005
- [9].基于Ls-DYNA的动力沉桩全过程分析[D]. 邓灵敏.武汉理工大学2013
- [10].基于Abaqus静压沉桩全过程响应分析的方法研究[D]. 肖正龙.武汉理工大学2012
相关论文
- [1].搅拌桩复合地基受力变形和沉降计算方法研究[D]. 陈东.南京水利科学研究院2006
- [2].软土地区静压桩承载性状的分析研究[D]. 蒋跃楠.南京工业大学2006
- [3].沉桩挤土过程的理论与数值分析[D]. 詹晖.上海交通大学2007
- [4].软土地基中桩土滑移性状研究[D]. 黄洪超.浙江大学2007
- [5].桩挤土现象的若干问题的思考[D]. 梅长益.浙江大学2007
- [6].改进的荷载传递法在桩基沉降计算中的应用研究[D]. 喻君.浙江大学2007
- [7].几种典型材料中受压球形孔的扩张[D]. 刘洋.哈尔滨工程大学2004
- [8].排土桩挤土效应研究[D]. 胡伟.西安建筑科技大学2006
- [9].软土中管桩挤土效应分析及影响研究[D]. 方万军.浙江大学2006
- [10].锚杆静压桩桩周土的弹塑性分析[D]. 陈刚.西安建筑科技大学2003
标签：小孔扩张理论论文; 应变软化论文; 挤土效应论文; 挤土效应的模拟和求解论文; 工程环境监测论文;