文档介绍：中南大学
硕士学位论文
挤扩支盘灌注桩设计理论与工程应用研究
姓名:余忠
申请学位级别:硕士
专业:建筑与土木工程
指导教师:周朝阳;奚岱松
20080401
摘要üこ淌道橹ぃ砻骷防┲套梢越谠荚牧希挤扩支盘灌注桩是近年来开始应用予土木工程的一科;薪桩型。它是在直桩基础上,通过在桩周适宜土层增没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~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焉作进一步的研究,从而达到安全适用、经济合理的蜀的。本文的主要工作如下:治黾防┲坦嘧⒆闹饕L氐悴⒍云浜稍卮ǖ莼斫探讨。.教种套蚩寡埂⒖拱纬性鼗恚V套杓剖比定单桩承载力提供理论依据。教种套纳杓评砺郏攵阅壳耙延械牡胤奖曜己托幸标准计算公式、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。诮樯芗防┲套┕すひ盏幕∩希约防┲坦嘧⒆施工质量控制、基桩质量及承载力检测等进行探讨口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。关键词挤扩支盘桩,承载机理,经验公式,工程应用’‘
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作者签名:缸导师签名:丝年—￡月』蜀曰期;哩堡年上月上原创性声明关于学位论文使用授权说明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取褥的研究成果。尽我所知,除了论文中特男以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其它单位的学位论文或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留学位论文,允许学校被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。明。
第一章绪论前言钢筋混凝土灌注桩是在现场地基中采用钻孔机械成孔、打入钢套管或人工开挖形成桩孔,然后浇注钢筋混凝土或混凝土而成的桩。灌注桩桩径大,承载力高,用钢量小,成本低,在施工过程中可避免挤土及噪声等对周围环境的影响。但在成孔成桩过程应采取相应的措施和方法,以保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。钻孔灌注桩作为高层建筑的主要基础形式而被大量采用,为城市建设起了很大作用,然而在应用中也存在不少问题。钻孔灌注桩护壁的泥皮及钻孔孔底沉渣等问题,普通灌注桩的承载力只能达到计算承载力的%;钻孔灌注桩在进行水下灌注混凝土时容易造成桩身质量问题,如缩径、离析甚至导致断桩,使得单一桩承载力的离散性很大。以上两方面问题的存在使得目前钻孔灌注桩主要用于桩筏基础,筏板很厚,桩数很多,使得基础工程造价相对较高。为了提高桩的承载力,工程技术人员提出了一些解决方案,如钻孔灌注桩后压浆技术及钻孔复合桩等。昕坠嘧⒆笱菇际鮪如前所述,普通钻孔灌注桩承载力低的原因主要是由于桩侧的泥皮过厚和桩底沉渣过厚。为了解决这个问题,中国建筑科学研究院刘金砺研究发明了钻孔灌注桩后压浆技术,其原理是将桩底压浆管和桩侧压浆管固定在钢筋笼上随钢筋笼一起下入钻孔,浇灌混凝土。等混凝土达到一定强度后从压浆管压入高压水泥浆使桩侧泥皮和桩底沉渣得到加固,一般在桩底形成水泥浆加固体的扩大头,在桩侧形成水泥浆劈裂渗透的网状结构,使桩端和桩侧阻力得到一定的提高。在桩侧土的摩阻力和桩端阻力大幅度提高的情况下灌注桩易发生桩身缩颈、离析,甚至断桩等质量问题。由于桩身质量不可靠,设计工程师就没有信心设计柱下单独基础或一柱一桩以充分利用单桩承载力。为彻底解决桩身质量问题,太原理工大学梁仁旺提出了钻孔复合桩的概念,其核心思想就是采用钻孔的方法植入钢筋混凝土预制桩。其施工流程为,先在预定的位置钻孔,然后将钢筋混凝土预制桩接好,放入钻孔中心,将注浆管插入桩底把高压水泥浆压入桩与钻孔的空隙中,等水泥浆凝固后就形成了一个钻孔复合桩。由于设计时桩身轴力全部由预制桩承担,因此,桩身质量可靠性能够得到充分保证。上述两种方案对解决灌注桩的质量通病,保证桩身质量提供了有效途径。然而实践证明,以上两种技术都不能大幅度提高单桩的竖向承载力。灌注桩的承载昕赘春献防┲坦嘧⒆’撼趟妒宦畚第一章绪论。
挤扩支盘桩应用与研究现状力主要是靠桩底端承力及桩周摩阻力来提供,为了提高单桩承载能力,就要从提高桩底端承力与桩周摩阻力两个方面着手研究。若要提高桩周摩阻力,在不改变