【摘 要】
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超长大直径桩基在实际工程中广泛使用,目前规范中对于超长桩承载力尚未有一种普遍适用的计算方法,采用规范中的承载力计算方法过于保守,对于超长大直径桩存在一定的浪费。本文基于阳新高速濮阳段黄河特大桥现场静载试验和现有相关文献,结合数值模拟软件ABAQUS,对超长大直径桩的承载特性进行了研究。主要研究了复杂交互粉细砂土层和复杂交互岩溶地层工况下超长大直径桩的承载特性。本文的主要研究内容如下:（1）总结分析
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超长大直径桩基在实际工程中广泛使用,目前规范中对于超长桩承载力尚未有一种普遍适用的计算方法,采用规范中的承载力计算方法过于保守,对于超长大直径桩存在一定的浪费。本文基于阳新高速濮阳段黄河特大桥现场静载试验和现有相关文献,结合数值模拟软件ABAQUS,对超长大直径桩的承载特性进行了研究。主要研究了复杂交互粉细砂土层和复杂交互岩溶地层工况下超长大直径桩的承载特性。本文的主要研究内容如下:（1）总结分析目前超长桩施工过程中常见的工况,分析影响桩基承载特性因素,并对其进行分类,分为桩侧岩土介质交互变化、桩端岩土介质交互变化以及桩身直径交互变化三种类型。分析了目前国内外对超长桩承载特性、岩溶地层桩基承载特性的研究现状,总结了目前超长大直径桩相关研究中存在的主要问题。（2）结合阳新高速濮阳段黄河特大桥现场试桩的施工过程,针对施工中存在的施工平台稳定性、井盘稳定性、混凝土灌注以及泥浆循环等问题进行了相应的工艺改进;采用包含四根锚桩、桩顶立柱、锚固体和承载体的大吨位拉压锚静荷载试验系统对现场试桩进行加载,通过安设电子位移传感器和钢筋计,测量桩顶沉降和桩身轴力,分析了复杂交互粉细砂土层中超长大直径桩的桩顶沉降、桩身轴力以及桩身侧摩阻力发展规律。（3）基于现场静荷载试验,选用Mohr-Coulomb土体本构模型,设置对应边界条件,通过生死单元法进行地应力平衡,建立了73-1#试桩的三维有限元数值模型。在现场静荷载试验的基础上,进一步施加桩顶荷载,得到了对应5%桩顶沉降时的单桩极限承载力,分析了复杂交互粉细砂土层中,超长大直径桩在桩顶极限荷载下的承载特性。（4）结合目前岩溶地层超长桩的相关研究文献,建立了复杂交互岩溶地层有限元模型,对桩身交互串珠状溶洞的数量、桩身直径的变化以及桩身溶洞是否回填三个因素进行了模拟,结合现有文献,分析了复杂交互岩溶地层中超长大直径桩的承载特性。（5）总结了目前桩基承载力计算理论,对比现行规范中超长桩的承载力计算方法,分别计算了复杂交互粉细砂土层73-1#试桩的承载力,现行所有规范的计算值均小于现场和数值模拟得到的结果。对《建筑桩基技术规范》中大直径单桩极限承载力的计算方法进行了修正,考虑粉细砂土层在极限荷载作用下侧摩阻力的硬化现象,提出了粉细砂土层侧摩阻力硬化系数。图46表10参92
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