PHC管桩在深基坑支护中的工程应用研究

论文摘要

预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩)以其单桩承载力高、成本低、施工速度快、对桩间土的扰动小等优点而迅速在全国各地得到使用和推广。在当前绝大多数的工程中,PHC管桩都是被用作工程桩,主要承受竖向作用。随着城市建设的发展,基坑工程在支护过程中遇到了越来越多的难题,这就迫切需要开发更安全适用、经济效益高、工期短且环保的新型支护方式。近几年来,PHC管桩开始应用于深基坑支护以承受水平荷载。对这种新型的基坑支护方式开展支护效果和施工技术研究,无疑具有重要意义。本文就PHC管桩应用于基坑支护的可行性作了分析研究,结合工程实际对PHC管桩应用于基坑支护的受力特性、抗弯性能、经济效益、施工工期、环保优势等进行了研究和分析总结,探讨了PHC管桩应用于基坑支护的适用条件。PHC管桩属于部分挤土桩,在沉桩过程中会对周围土体产生挤土效应。这与传统的基坑支护桩有一定区别。因此,本文对PHC管桩作为基坑支护桩的挤土效应进行了分析研究,探讨了该效应对基坑边坡的支护效果影响。本文还结合土压力测试和基坑设计的传统理论探讨了适用于PHC管桩基坑支护方式的设计计算方法。并结合工程实例对建立的设计计算法进行了科学验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 基坑工程
• 1.1.2 预应力混凝土管桩
• 1.1.3 PHC管桩用于深基坑支护的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 深基坑支护形式的研究现状
• 1.2.2 桩锚支护设计计算理论研究现状
• 1.3 本文所做的工作
• 2 PHC管桩基坑支护的可行性研究
• 2.1 基坑支护方案及其优缺点
• 2.2 PHC管桩作为基坑支护桩的可行性研究
• 2.2.1 PHC管桩作为基坑支护桩时的受力特性分析
• 2.2.2 PHC管桩的抗弯性能试验研究
• 2.2.3 PHC管桩基坑支护的经济效益、环保和施工工期分析
• 2.2.4 PHC管桩在基坑支护中的应用情况
• 2.3 PHC管桩基坑支护的适用条件
• 2.4 本章小结
• 3 PHC管桩沉桩挤土效应及对基坑的影响
• 3.1 沉桩挤土机理及对桩周土体和环境的影响
• 3.1.1 沉桩挤土机理
• 3.1.2 挤土效应对桩周土体和环境的影响
• 3.2 圆柱扩张课题及其解
• 3.2.1 小孔扩张理论的基本假定
• 3.2.2 轴对称圆柱扩张课题应力平衡方程式及其解
• 3.3 PHC管桩的挤土效应分析
• 3.4 PHC管桩挤土效应对基坑的影响
• 3.4.1 基坑中PHC管桩间距
• 3.4.2 开挖方式和锚杆支护设置对基坑的影响
• 3.5 本章小结
• 4 PHC管桩+锚杆支护结构的工程应用
• 4.1 基坑支护设计
• 4.1.1 支护体设计
• 4.1.2 土层锚杆设计
• 4.1.3 其他构造措施
• 4.2 基坑稳定性分析
• 4.2.1 桩式锚撑支护结构抗整体倾覆稳定验算
• 4.2.2 基坑底抗隆起稳定性验算
• 4.2.3 基坑底抗渗流稳定性验算
• 4.3 计算实例
• 4.4 本章小结
• 5 工程应用实例分析
• 5.1 工程实例一:武汉大唐新都二期工程
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 基坑周边环境条件
• 5.1.3 场地地质条件及水文地质条件
• 5.1.4 基坑支护的方案选择和设计
• 5.1.5 基坑监测
• 5.2 工程实例二:"三金·鑫城国际"商住楼
• 5.2.1 工程概况
• 5.2.2 基坑周边环境条件
• 5.2.3 场地地质条件及水文地质条件
• 5.2.4 基坑支护方案选择
• 5.2.5 基坑监测结果
• 5.3 PHC管桩在基坑支护中应用情况的综合分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果