【博士】超長(zhǎng)鉆孔灌注樁樁基承載性能的研究【2008】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　隨著交通事業(yè)的快速發(fā)展，超長(zhǎng)鉆孔灌注樁在跨越江河、海灣的大型橋梁建設(shè)中已經(jīng)成為不可或缺的橋梁基礎(chǔ)形式。但是，超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能的理論研究卻落后于工程實(shí)踐，還沒有形成一套指導(dǎo)超長(zhǎng)鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)的成熟理論；現(xiàn)有規(guī)范的計(jì)算方法和參數(shù)取值，并不能完全保證超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的經(jīng)濟(jì)性和安全性。本論文針對(duì)超長(zhǎng)鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)目前存在的某些問題，開展有針對(duì)性的研究工作。通過國(guó)內(nèi)外資料收集和實(shí)地調(diào)研，全面掌握了目前超長(zhǎng)鉆孔灌注樁科研和應(yīng)用情況，在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)行荷載傳遞機(jī)理、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)、室內(nèi)外試驗(yàn)，承載能力計(jì)算分析等多方面的研究工作，創(chuàng)新性研究成果有：　　(1)在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)樁基試驗(yàn)及室內(nèi)模型試驗(yàn)的樁土位移一應(yīng)力進(jìn)行曲線擬合統(tǒng)計(jì)與研究的基礎(chǔ)上，提出了適合樁土位移的雙曲線傳遞函數(shù)模型，建立了評(píng)價(jià)超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載力及位移的新方法?！　?2)在大量的現(xiàn)場(chǎng)試樁資料統(tǒng)計(jì)與分析的基礎(chǔ)上，通過樁土剛度與樁長(zhǎng)的關(guān)系分析和超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的受力特征分析，首次闡明了超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的定義及超長(zhǎng)樁的定量界定，給出了超長(zhǎng)鉆孔樁樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值的建議值和取值方法，為優(yōu)化超長(zhǎng)樁的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)及今后修訂公路橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范提供了技術(shù)支撐?！　?3)首次提出樁土總剛度、樁土剪切剛度、樁端土抗壓剛度等參數(shù)，建立超長(zhǎng)鉆孔灌注樁單樁承載力剛度協(xié)調(diào)計(jì)算法，使超長(zhǎng)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)、計(jì)算更符合實(shí)際情況?！　?4)研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“大噸位基樁抗壓靜載試驗(yàn)中的預(yù)應(yīng)力反力系統(tǒng)裝置"(專利號(hào)為ZL2005 2 0114928．9)，使錨樁法的試樁噸位得以提高，并能有效利用工程樁、承臺(tái)和墩身，從而節(jié)約試樁的工程費(fèi)用；　　(5)研發(fā)的“自錨樁法荷載箱"(專利號(hào)為ZL2005 2 0114929．3)可以消除荷載箱工作失真，提高測(cè)試精度，解決了自錨樁測(cè)樁法存在荷載～沉降曲線失真的技術(shù)難題?！　?6)把成孔檢測(cè)技術(shù)在數(shù)十座公路橋梁樁基檢測(cè)中進(jìn)行推廣，通過對(duì)大量工程樁基測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)一步掌握了鉆孔灌注樁的擴(kuò)孔率?！　”菊撐乃〉玫目蒲谐晒言诙鄠€(gè)實(shí)體工程中推廣和應(yīng)用，其中大噸位樁基靜荷載試驗(yàn)的應(yīng)用工程有10個(gè)，成孔質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)用工程有14個(gè)，缺陷處理技術(shù)應(yīng)用工程有4個(gè)，完成了13根錨樁一反力梁法試樁和7根自錨樁法試樁試驗(yàn)，以及2630根鉆孔灌注樁成孔檢測(cè)和13根樁的缺陷處治工作，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其中錨樁反力梁法加載噸位最大達(dá)40000kN，為世界最大加載噸位。本項(xiàng)目科研成果的全面推廣應(yīng)用，將會(huì)大大節(jié)約公路大橋建設(shè)資金，提高橋梁基礎(chǔ)建設(shè)的安全性，提升我國(guó)公路橋梁鉆孔樁的試驗(yàn)、測(cè)試、設(shè)計(jì)及缺陷處治的總體水平。　　

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