挤扩支盘灌注桩设计理论与工程应用研究

论文摘要

挤扩支盘灌注桩是近年来开始应用于土木工程的一种新桩型。它是在直桩基础上,通过在桩周适宜土层增设承力盘而形成的变截面桩。支盘桩具有端支承力强、侧摩阻力大、桩体长度短、用料少、造价低、能承受较大弯矩的优点。与普通混凝土灌注桩相比,可节约原材料,有效地降低工程造价,缩短工期。但是,支盘桩作为一种新技术在理论研究上尚不够成熟,对其荷载传递特性、受力机理、单桩极限承载力的计算等有着不同的认识和解释。因此,有必要对挤扩支盘桩的承载特性及工程应用作进一步的研究,从而达到安全适用、经济合理的目的。本文的主要工作如下:(1)分析挤扩支盘灌注桩的主要特点并对其荷载传递机理进行探讨。(2)探讨支盘桩竖向抗压、抗拔承载机理,为支盘桩设计时确定单桩承载力提供理论依据。(3)探讨支盘桩的设计理论,针对目前已有的地方标准和行业标准计算公式、参数取值不统一且计算结果与试验结果吻合不佳的情况,在工程试验成果的基础上,提出挤扩支盘桩单桩竖向承载力经验公式。(4)在介绍挤扩支盘桩施工工艺的基础上,对挤扩支盘灌注桩施工质量控制、基桩质量及承载力检测等进行探讨。(5)通过工程实例验证,表明挤扩支盘桩可以节约原材料,能够有效地降低工程造价,缩短工期,具有显著的技术经济效益,是一种值得推广应用的新桩型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 挤扩支盘桩应用与研究现状
• 1.2.1 挤扩支盘桩应用概况
• 1.2.2 挤扩支盘桩研究现状
• 1.2.3 目前仍存在的问题
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 挤扩支盘桩构造特点及竖向承载机理分析
• 2.1 挤扩支盘桩构造及特点
• 2.1.1 挤扩支盘桩构造
• 2.1.2 挤扩支盘桩主要特点
• 2.2 挤扩支盘桩竖向抗压承载机理
• 2.2.1 桩基荷载传递的理论
• 2.2.2 竖向抗压承载机理分析
• 2.3 挤扩支盘桩竖向抗拔承载机理
• 2.3.1 挤扩支盘桩的抗拔性能
• 2.3.2 抗拔承载力的计算方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 挤扩支盘桩设计方法研究
• 3.1 概述
• 3.1.1 设计要求
• 3.1.2 设计方法及基本原则
• 3.1.3 设计的基本步骤
• 3.2 地质条件的确定
• 3.2.1 土层适用性
• 3.2.2 地下水位的影响
• 3.2.3 软土层的影响
• 3.2.4 孤石和障碍物的影响
• 3.2.5 坚硬夹层的影响
• 3.2.6 石灰岩地层的影响
• 3.2.7 岩层突变的影响
• 3.3 单桩竖向抗压承载力确定
• 3.3.1 桩土体系的荷载传递
• 3.3.2 单桩破坏模式与极限承载力
• 3.3.3 单桩极限承载力分析
• 3.4 竖向抗拔承载力确定
• 3.4.1 单桩竖向抗拔承载力确定
• 3.4.2 群桩抗拔极限承载力的确定
• 3.4.3 抗拔桩基验算
• 3.5 挤扩支盘桩沉降计算
• 3.6 挤扩支盘桩构造设计
• 3.6.1 桩身构造尺寸
• 3.6.2 桩的布置及支和盘设置要求
• 3.6.3 桩身混凝土
• 3.6.4 桩身配筋
• 3.6.5 挤扩支盘桩承台构造
• 3.7 本章小结
• 第四章 挤扩支盘桩施工工艺及质量检测
• 4.1 挤扩支盘桩施工
• 4.1.1 挤扩支盘桩工艺
• 4.1.2 主要施工设备及其工作原理
• 4.1.3 施工工艺要点
• 4.1.4 施工质量控制
• 4.2 挤扩支盘桩工程验收
• 4.2.1 一般规定
• 4.2.2 基桩检测
• 4.2.3 工程验收
• 4.3 桩基质量及承载力检测
• 4.3.1 岩土参数的确认
• 4.3.2 桩基质量检测方法
• 4.3.3 抗压静载试验
• 4.3.4 竖向抗拔静载试验
• 4.3.5 桩基动测试验
• 4.4 本章小结
• 第五章 挤扩支盘桩工程应用实例
• 5.1 工程概况
• 5.2 工程地质和水文地质概况
• 5.2.1 工程地质概况
• 5.2.2 水文地质概况
• 5.3 挤扩支盘桩设计
• 5.3.1 抗压桩设计
• 5.3.2 抗拔桩设计
• 5.4 基桩的（动、静）试验检测
• 5.4.1 抗压静载荷试验
• 5.4.2 抗拔桩静载荷试验
• 5.4.3 低应变动力检测
• 5.5 挤扩支盘成型施工
• 5.5.1 挤扩施工要点
• 5.5.2 质量控制标准
• 5.6 沉降观测
• 5.7 技术经济分析
• 5.7.1 抗压桩比较
• 5.7.2 抗拔桩比较
• 5.8 本章小结
• 第六章 结语
• 6.1 本文结论
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果