沉管灌注樁水平承載特性試驗分析及計算方法研究.pdf

1、近年來，隨著施工工藝的不斷改進，各種演變的沉管灌注樁施工質量更好、施工更快、造價更省，已經從多層建筑使用到高層建筑。建筑物越高對沉管樁的要求也越高，不僅在豎向承載力上要求其具有更高的承載能力，同時在橫向上也提出了一定的承載要求，但由于灌注樁多為豎直樁，故考慮樁的水平承載力勢在必行。
　　 本文基于沉管灌注樁的水平承載原位試驗，重點研究了沉管灌注樁水平承載特性及在計算新方法方面做了探討。研究方法和手段包括現(xiàn)場試驗、數(shù)據統(tǒng)計分析、數(shù)

2、值模擬與實例驗證。具體研究內容如下：
　　 首先分析研究了當前國內外對樁水平承載特性的研究現(xiàn)狀，對水平承載樁受荷過程中的工作與破壞性狀作分析研究，歸納匯總了水平承載樁各種設計計算方法，重點分析對比當前常用的幾種主要方法的優(yōu)缺點。
　　 然后結合沉管灌注樁原位水平承載試驗，分析概括了沉管灌注樁的特點、設計及其水平承載特性，對原位試驗數(shù)據成果作了細致分析，得出樁受水平荷載作用規(guī)律，應用當前流行的幾種線彈性地基反力法對試驗工程

3、樁的水平承載特性進行理論計算。
　　 通過對原位水平承載試驗數(shù)據進行統(tǒng)計分析，應用MATLAB軟件進行回歸擬合，提出沉管灌注樁水平承載特性計算新方法。新方法屬于非線彈性地基反力法，適用于樁頂自由彈性樁的計算，從建立的非線性微分方程可以看出，樁側地基土反力隨深度成線性變化，隨水平位移的1/3次方變化。在充分考慮前人工作的基礎上，并結合本文新方法的試驗依據，提出建立標準樁，采用相似法則來計算實際樁。由于非線性微分方程沒有解析解，故本

4、文用有限差分程序FLAC3D進行數(shù)值模擬計算，確定新方法標準樁的各項參數(shù)，建立標準樁荷載與變形表，實現(xiàn)了新方法的計算過程。
　　 最后將現(xiàn)場試驗數(shù)據與新方法計算結果對比，驗證了新方法的實用性與可操作性，并在標準樁數(shù)值模擬的基礎上，分別模擬討論了樁長、樁徑、樁身抗彎剛度、豎向荷載等因素的變化對沉管灌注樁水平承載特性的影響。
　　 本次研究在沉管灌注樁的水平承載特性方面做了較為詳細現(xiàn)場試驗研究和理論分析，推導了地基土反力隨深