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逆作法桩筏基础是近年来出现的一种新型基础形式。与普通桩筏基础相比,该法能有效利用天然地基承载力,具有造价低廉、节省工期、施工设备轻便等较多优点,在一些特定场地具有显著的技术经济优势。
在现有的工程应用中,该法通常仍是参照常规桩基设计方法,对于桩土共同作用问题则仍沿袭传统的固定分担比的模式进行设计,应用中存在的这些问题制约了逆作法桩筏基础的进一步推广应用。
本文在总结前人研究的基础上,系统的分析了逆作法桩筏基础在不同工作阶段的工作性状,对逆作法桩筏基础中如何充分利用天然地基承载力进行了深入研究。主要研究内容如下:
(1)在查阅文献的基础上,回顾了逆作法桩筏基础的研究历史及现状,讨论了逆作法桩基础的优点及适用性,并指出该法应用过程中存在的一些问题;
(2)对锚杆静压桩的荷载传递规律、沉桩阻力及逆作法施工对桩承载性状的影响等方面进行深入的理论分析;结合各个阶段的工况特点,对其承载性状和变形性状进行了分析;基于太沙基一维固结理论并考虑施工的逐步加载效应,提出了各个阶段的沉降计算公式。
(3)应用Plaxis有限元软件建立了分析模型,利用该软件中的材料激活功能实现了逆作法施工过程的模拟。对逆作法桩基进行数值模拟时,本文共进行了三种工况的计算分析,分别模拟压桩后封桩前阶段桩的工作性状、封桩前单桩静载试验和封桩后的桩筏共同工作性状三个方面的内容。
(4)基于理论分析和有限元分析的结果,提出了充分利用天然地基承载力的逆作法桩筏基础设计方法,对其可行性、适用性、安全性及实现方法等方面进行了系统分析;将该方法应用到具体工程中,对其应用效果进行了分析。
(5)对逆作法桩筏基础的抗震性能进行分析,提出了半逆作法桩基新概念,对其特点和适用性进行了初步探讨。