一、软质岩石桩桩端岩石变形破坏机理的研究（论文文献综述）
谢一凡[1]（2021）在《软岩嵌岩桩承载力特性研究 ——以广州某建筑地基为例》文中进行了进一步梳理沉积作用形成的岩石中,于其浅部工程使用段常常会出现软硬互层,即地基岩层呈现软、硬相间的情形,导致软质岩层中嵌岩桩的承载力计算难以得到准确结果。本文主要以广州某超高层建筑的软岩嵌岩桩基础为例,通过对嵌岩桩承载机理研究,分析了规范推荐的承载力计算结果,采用有限单元数值模拟分析等,对软岩嵌岩桩的承载力特性进行了深入的研究,取得了一些有益的启示。主要的研究成果如下:（1）通过分析嵌岩桩在软质岩层中作用机理和荷载传递特性,发现嵌岩桩在软质岩层中桩端和桩侧阻力共同发挥作用时效果最好,随着嵌岩深度的增加,在嵌岩比rh/D大于5时,桩端阻力基本失去其作用。（2）采用规范推荐的公式对案例工程中的嵌岩桩进行单桩极限承载力、桩端阻力、桩侧摩擦力、容许应力等方面的设计计算,并通过现场大量的静载实验获取的Q-s曲线进行了验证。结果显示,当桩身穿过软硬互层时,单桩承载力由桩经过的岩土层（即桩周岩土）性质确定逐渐转变为由桩自身的条件控制,设计的桩端持力层岩石强度设计值在25MPa以下比较合适,当地基岩石强度出现变化时,可以通过调整嵌岩深度来满足单桩承载力的设计要求,由强度等效公式简单换算;使用地基规范算出的特征值是桩基规范的1.2倍。（3）嵌岩桩桩-岩荷载传递控制微分方程表明,一部桩体内压应力σ（z）分转换成桩-岩之间的剪应力τ（z）,桩侧岩土以-τ（z）或qs（z）的应力场形式于水平方向扩散至周边岩土层中,桩体内压应力沿桩身以递减后,余力向下传递,直至削减为零,当其余力传至桩底持力层扩散于桩底以下3D深度范围之中。（4）运用MIDAS软件建立了简化的嵌岩桩计算模型,利用模型对不同尺寸的嵌岩进行了桩身轴力、应力和沉降变形的计算,并与现场监测值进行了比较。结果表明,在软岩中桩身顶部以下2D深度内轴力与桩柱受力性质相似,应力主要集中于桩体内,未向桩周岩土扩散;随着桩入土长度增加,桩身内轴力呈非线性速减,以应力场的形式向桩周边岩土层快速扩散,达到桩下部1D范围内桩身轴力可减弱至桩顶荷载的8%左右。不同直径的桩身轴力则随深度变化呈现聚拢的一致性,而桩内应力则于桩顶段呈发散型,至桩底收敛。（5）通过对不同尺寸桩的嵌岩比计算、实测以及MIDAS软件的综合分析,可得出嵌岩比rh/D=1～3比较合适,本案例中的软岩嵌岩比在1.6左右为最佳。
蔡行[2]（2020）在《基于自平衡试验的嵌岩桩在不同地质情况下承载性能分析研究》文中研究指明近些年来,随着经济的不断发展,贵阳地区不断兴建了许多高、重、大的建（构）筑物,在这个过程中,桩基础得到了广泛的应用,特别是嵌岩桩;贵阳地区属于岩溶地区,有较为复杂的地质构造和较为丰富的岩性,且在岩层之上,往往有较薄的上覆土层,这就导致很多建筑物都将持力层选择在厚度较大、起伏不平的破碎或较破碎岩层上,这对于嵌岩桩的发展起到了助力的作用;但是对于贵阳地区较为常见的几种岩层,作为嵌岩桩持力层时,桩基承载特性是如何发挥的,尚无明确定论,故本文选取贵阳地区四种不同地质条件进行基桩自平衡静载荷试验,对嵌岩桩的承载特性进行分析研究。本文的主要内容有:（1）介绍了国内外的研究现状以及本文研究的目的和意义。（2）介绍了贵州地区的常见的工程地质条件及岩石类别;并介绍了贵阳周边地区几种常见岩石的基本情况。（3）分别介绍了桩基现场原位试验的间接法和直接法,对这些试验方法进行简述;对建筑桩基自平衡静载荷试验的工作原理作了介绍,并介绍了嵌岩桩的荷载传递机理。（4）分别介绍了本文研究所依托的工程项目试验场地的岩土工程地质条件、岩石地基物理力学指标以及试桩的基本情况,根据现场试验情况及各地质条件下试验成果,计算了相应的桩基极限承载力;根据现场试验各桩的轴力分布情况,分别计算了各桩桩侧摩阻力和端阻力,并根据相应分布曲线,分析分布规律;比较各地质条件下,桩侧摩阻力和桩端阻力的大小及发挥情况,计算了各岩层桩侧极限承载力与桩端极限承载力的比值qs/qp,其中强风化泥质灰岩（0.133）>中风化泥岩（0.097）>中风化泥质白云岩（0.082）>强风化泥质白云岩（0.063）;计算对比了三种现行规范下嵌岩桩承载力的计算方法,得出采用建筑桩基技术规范和贵州省地方规范来进行嵌岩桩单桩竖向极限承载力的计算值与实测值相差不大,且大部分是偏于安全,考虑到工程实际安全,针对贵阳地区的类似地质条件,建议采用这两种规范所提供的计算方法来计算嵌岩桩的承载力;此外,对于本文所研究的四种地质条件而言,贵州省地方标准所采用的计算方法比建筑桩基技术规范的更贴近于实测值,建筑桩基技术规范中相关经验参数需进一步完善和改进。（5）介绍了有限元方法及模拟软件FLAC3D,采用FLAC3D数值模拟软件对现场试验进行模拟以探讨在自平衡静载荷试验情况下,各岩层嵌岩桩发挥作用的情况,分析其合理性和可行性;根据模拟软件所记录的试验数据,分别计算各岩层下桩侧摩阻力极限值,并与规范值和实测值进行对比,分析误差原因,在工程实践中,应引起足够的重视。
郑峰[3]（2020）在《泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究》文中研究说明嵌岩桩为低山丘陵地区常用桩型,具有单桩承载力大、抗震性能好、沉降较小等优点。泥岩在低山丘陵地区广泛分布,强度较低且相对硬质岩来说更易被压缩,因此泥岩嵌岩桩往往表现出不同于传统嵌岩桩的承载性状。本文结合泰安低山丘陵地区实际工程,运用GTS NX有限元分析软件,对嵌岩桩静载试验进行有限元数值模拟,通过模拟与实测对比验证了模型及参数的有效性,然后分析了加载过程中的荷载传递规律及桩顶位移发展规律,在此基础上,通过建立多种有限元模型研究了该地质条件下泥岩物理力学性质、桩底沉渣、桩径、上覆土层厚度对承载性状的影响,具体工作如下:（1）通过现场静载试验得到Q-s曲线,并对加载过程进行有限元模拟,通过对比验证了模型及参数的有效性,并通过模拟得出:该桩在正常工作状态下桩端阻力占比很小,荷载主要由桩侧阻力承担;加载过程中桩侧阻力发挥并不同步,上覆土层侧阻先于嵌岩段侧阻发挥至极限,桩侧阻力发挥至极限后桩端阻力再大幅增加。（2）通过GTS NX对嵌岩桩继续加载,得出泥岩嵌岩桩在极限状态前Q-s曲线可分为三个阶段:第一阶段桩侧接触面处于弹性状态,桩顶位移随荷载线性增加;第二阶段桩侧接触面由上到下逐渐进入塑性状态,桩端阻力随荷载增幅加大,位移随荷载增加增幅加快;第三阶段桩侧阻力已发挥至极限,新增荷载由桩端阻力承担,由于泥岩压缩,引起桩端位移快速增加,桩顶位移也因此快速增加。（3）通过在有限元模型中设置不同的泥岩物理力学参数,得出桩顶荷载一定时,泥岩弹性模量对承载性状影响较大,粘聚力和内摩擦角影响相对较小;弹性模量越大,相同荷载下桩顶位移越小,Q-s曲线越平缓;弹性模量越大,加载过程中桩侧阻力发挥至极限所需的桩顶荷载越高;相同荷载下,弹性模量越大桩侧阻力发挥程度越低,传递至桩端的荷载越高。（4）通过实体单元设置不同厚度的桩端沉渣,得出沉渣会大幅增加桩顶位移,导致极限承载力降低。对于本嵌岩桩,沉渣200mm时承载力已不能满足设计要求;加载过程中,沉渣会延缓端阻的发挥。（5）通过建立不同桩径的有限元模型,得出相同荷载下直径大的桩其桩身压缩量与桩端位移均减少,使Q-s曲线更平缓;在最大加载值下,桩侧阻力随桩径的增加先增加后降低。（6）通过建立不同上覆土层厚度的有限元模型进行计算,得出在桩顶荷载一定的情况下,上覆土层厚度在一定范围内对桩顶位移有减小的作用,超过一定值后对桩顶位移影响很小。以上对泥岩持力层嵌岩灌注桩的分析可为相同或相近地质条件下嵌岩桩的设计和静载试验提供借鉴。
秦子翔[4]（2020）在《陡坎处旋挖桩设计与施工的分析研究》文中研究指明旋挖钻机作为一种综合能力强,适应性广的成桩机械在很多区域被广泛使用。岩溶是桩基工程建设中比较典型的不良施工地质条件,包括地下河、岩溶裂隙、落水洞、漏斗、岩溶洼地等地貌现象。由于岩溶的不规则发育,形成基岩陡坎,对旋挖桩施工带来诸多不便,本文将研究的重点放在岩溶区陡坎处的旋挖桩施工问题研究。全文主要研究内容与结论如下。（1）对工程实例中旋挖桩桩长设计进行研究,通过有限元软件模拟分析得出,陡坎处的旋挖桩嵌岩深度在达到5倍桩径后,再继续增加桩长与嵌岩深度对单桩承载力性能提升较小。（2）通过对桩身的受力分析研究发现,陡坎两侧的长短桩按照桩底高差与桩心距为1:1的桩长设计方式,一定程度上可以减小短桩沿持力层对长桩桩身产生的冲切影响,将工程实例中的桩长按照上述方法设计,不仅在承载力性能上可以满足设计要求,相比较原方案可以节省大量成本支出,是可行且高效的施工优化方案。（3）对陡坎两侧长短桩受力研究后发现,在短桩桩长达到与长桩桩底高差与桩心距为1:1后,长桩桩身不再受到冲切影响。（4）分析工程实例中的陡坎线位置变化,使得短桩位于陡坎线之上,即短桩桩端一部分嵌入基岩层,另一部分置于桩周土中。通过对桩顶位移的分析,验证了桩顶水平位移仅桩长与上覆土层有关,与陡坎线的位置无关。有效的嵌岩深度为桩端完全嵌入持力层的部分,部分嵌入持力层的桩端不能完全发挥嵌固作用,且对桩身的竖直承载能力有一定的影响。通过对桩端两侧的受力分析,桩端置于陡坎线之上的情况下,桩端两侧受力不平衡会导致桩体发生破坏,造成更严重的影响。（5）分析工程实例中对溶洞灌浆处理的过程进行归纳总结,结合施工过程中所遇到的问题提出施工优化方案,为工程后续桩基础的高效施工提供理论依据。
高坛[5]（2019）在《沉渣对软岩嵌岩桥桩承载特征的影响研究》文中认为钻孔灌注桩基础可灵活设计为多种基桩形式,以满足建（构）筑物不同的承载力要求,且能适应较复杂的地层,因此其广泛应用于建筑工程、桥梁工程和港口码头工程等。然而在软岩发育地区的钻孔灌注桩施工过程中,其施工质量受到施工工艺、施工队伍技术水平、施工管理水平等诸多因素的影响,在桩底极易形成一定厚度的沉渣。沉渣会引起桩体沉降过大或群桩不均匀沉降等问题,从而导致严重的工程事故和经济损失。因此,结合软岩地区工程实际,以及沉渣的物理力学特性,分析沉渣厚度影响下的基桩（单桩）承载特征,以及均匀和不均匀沉渣厚度影响下的群桩基础承载特征,对保证软岩嵌岩桩工程质量和安全具有较好的指导意义和研究价值。论文以江西泰和赣江特大桥软岩嵌岩桩工程为研究对象,采用模型实验与数值模拟相结合的研究方法,从基桩（单桩）承载特征和群桩基础承载特征两个方面,系统地研究了沉渣对软岩嵌岩桥桩承载特征的影响规律,研究内容及成果如下:（1）沉渣厚度影响下的基桩（单桩）承载力特征模型实验。根据相似理论及量纲分析,设计模型实验整体方案,得出模型的各项相似常数。通过相似材料配比正交实验得出钻孔灌注桩的相似材料,其配比为——水泥:中砂:铁粉:水=1:4.2:3.1:0.5;泥质粉砂岩的相似材料为——水泥:石膏:细砂:水=3:7:140:13.5;沉渣相似材料为泥质粉砂岩相似材料的碎屑。之后利用相似材料填筑整体模型,材料共同固结后,利用UTM5105万能材料试验机对基桩分别施加竖向荷载,得出其荷载—沉降曲线,分析可得:无沉渣基桩的荷载—沉降曲线趋于抛物线形;基桩极限承载力随沉渣厚度的增大呈现出非线性的变化,符合指数衰减规律。（2）沉渣厚度影响下的基桩（单桩）承载特征数值模拟。通过ANSYS数值模拟还原模型实验中基桩的加载过程,研究桩身的应力变化规律。研究表明:在相同荷载下,有沉渣基桩的沉渣厚度越大,则其桩顶沉降量越大,而桩身轴力普遍减小,桩侧摩阻力更容易得到发挥;桩身轴力在桩顶最大,在桩底为最小值;桩侧摩阻力沿桩身的分布曲线从上至下呈“V”形分布,即桩顶、桩底较大,桩中间位置较小;本工程中桩的承载主要由侧摩阻力发挥作用,基于上述分析,提出考虑沉渣厚度的单桩极限承载力修正公式。（3）均匀沉渣厚度对群桩基础承载特征的影响分析。将ANSYS单桩数值模型扩展,建立群桩数值模型,研究均匀沉渣厚度影响下的群桩基础承载特征。研究结果表明:群桩模型的荷载—沉降曲线也均呈抛物线型,其沉降最大值普遍位于承台顶部;相同荷载下,随着沉渣厚度的增大,其沉降值也不断增大;群桩基础的承台同样发挥着承载作用,会减弱沉渣对群桩沉降的影响。基桩的最大沉降值均位于桩的顶部,桩底为沉降最小值;基桩桩顶沉降受沉渣厚度的影响程度排序为:中心桩>边桩>角桩。角桩、边桩顶部的应力值分布不均匀,可能会造成应力集中,导致混凝土的开裂、破碎。在所有基桩中,中心桩发挥着主要承载作用,角桩的作用最小。承台正底部软岩体属于受压变形,周围区域为受剪切变形;Von Mises应力的最大值位于桩端底部的软岩体,表明该位置处最容易发生破坏;相同荷载下,沉渣厚度≤60cm时,承台的荷载主要由桩端底部的软岩体发挥支承作用,而当沉渣厚度>60cm时,则主要由承台及软岩体顶部发挥承载作用。（4）不均匀沉渣厚度对群桩基础承载特征的影响分析。将不均匀沉渣模型简化为顺桥向与横桥向两种情况分析,分别找出模型受不均匀沉渣厚度影响的最不利工况。横桥向最不利工况下,其最大沉降值相对于无沉渣时会增大8.80%,与顺桥向的10.75%相差不大;而其最大应力值会增大9.33%,小于顺桥向的18.87%,表明沉渣厚度对横桥向与顺桥向模型最大沉降值的影响程度基本相等,但模型最大应力值方面,顺桥向最不利工况模型受沉渣厚度的影响程度大于横桥向。
徐卓君[6]（2018）在《岩溶区嵌岩桩承载机理及计算方法研究》文中指出桩基础作为岩溶区最重要的地基处治技术已广泛应用于实际工程。岩溶区地质条件复杂,桩-岩、桩-土接触问题较一般摩擦桩或嵌岩桩更为复杂,尤其是如何考虑溶洞对基桩承载性状的影响更是亟待解决的问题。鉴于当前理论研究仍处于初级阶段,现行规范尚无针对性的设计计算方法。为此,本文结合国家自然科学基金项目“岩溶区基桩竖向承载机理及其设计计算方法研究”（51278187）,分别以桩基和溶洞作为研究对象,通过理论分析、室内模型试验和数值分析对竖向荷载下单桩单洞体系、倾斜荷载下单桩单洞体系及竖向荷载下单桩多溶洞体系的岩溶区嵌岩桩的承载机理及其设计计算理论进行系统深入的研究。本文首先针对桩端下伏溶洞的受力变形特性,提出以溶洞边界点的稳定状态作为评价指标的溶洞稳定性评价分析方法;基于复变函数理论及Mindlin解答,分别求解出自重作用下和桩端荷载作用下地层的应力场;通过叠加原理得到基桩荷载下方形溶洞边界处的应力场;进而引入Hoek-Brown强度准则,对桩端下伏任意位置方形溶洞稳定性进行评价与分析,综合考虑地应力场、桩端荷载,溶洞尺寸、溶洞位置等因素对溶洞稳定性的影响,并通过算例分析验证了上述方法的正确性和合理性。其次,针对岩溶区溶洞顶板的受力变形特性,基于相似理论,设计并完成溶洞顶板室内模型试验,对试验成果进行分析和总结,探讨了不同顶板跨度及不同顶板厚度下基桩的荷载传递规律和溶洞顶板的破坏模式,并利用模型试验结果对基于溶洞顶板厚度确定嵌岩桩承载力的计算方法进行对比分析。结果表明,随着顶板跨度的减小或顶板厚度的增大,在一定范围内,基桩承载力随之增大;随着顶板厚度的增加,溶洞顶板的破坏模式从冲切破坏逐渐过渡到弯拉破坏;在实际工程中,可通过适度增加顶板厚度来较大幅度地提升基桩的极限承载力。再次,基于嵌岩桩桩端承载变形特性,通过Hoek-Brown强度准则对其极限承载性能进行研究,提出通过桩端平均约束应力求解嵌岩桩桩端极限承载力的思路;结合复变函数理论对嵌岩桩桩端平均约束应力进行求解,建立了可综合考虑自重应力场、溶洞形状、溶洞所处位置等影响因素的桩端极限承载力计算模型;通过影响因素分析,探讨了溶洞大小、桩端到溶洞中心水平距离、垂直距离、溶洞埋深对嵌岩桩桩端极限承载力的影响变化规律,分析结果表明,溶洞对嵌岩桩桩端极限承载力的影响随溶洞大小及溶洞埋深增大而增大,随桩-洞之间的距离增大而减小。基于C法（地基系数随深度呈抛物线增加）假定,考虑桩身自重和桩侧摩阻力及地面以上分布荷载等综合作用的影响,导得了单层地基中倾斜受荷桩内力、位移的幂级数解,结果表明,在基桩自由长度和轴向荷载较大情况下,“P-（35）”效应明显,设计时不容忽视;桩侧摩阻力及桩身自重对倾斜荷载下基桩内力及位移计算影响较小,可忽略不计。采用有限元软件ABAQUS对桩侧存在空洞的倾斜受荷桩承载特性进行了深入研究,重点分析了水平荷载、空洞尺寸、空洞垂直距离及水平距离等因素对桩基承载特性的影响变化规律。最后,基于上、下限有限元极限分析法对多溶洞体系下岩溶区嵌岩桩竖向承载性状进行研究。考虑桩和溶洞的耦合作用机理,根据工程实际情况进行合理假定,建立多溶洞体系下嵌岩桩计算模型;采用自主研发的上、下限有限元极限分析程序进行数值计算,详细讨论嵌岩深度、上覆土层荷载、水平距离、垂直距离、溶洞大小等因素对嵌岩桩竖向极限承载力的影响;分6种工况深入探讨了桩-洞、洞-洞相对位置对承载力的影响,研究了不同工况下嵌岩桩承载力的的变化规律;对比分析不同工况下的速度场和能量耗散场,得到了多溶洞体系嵌岩桩的典型破坏模式。
郑红超[7]（2018）在《泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载性能研究》文中进行了进一步梳理嵌岩桩的桩端嵌入基础岩体并与桩周岩体相互咬合,构成一个受力整体,在端承桩的基础上较大提高了承载力。大直径嵌岩灌注桩具有单桩承载力更大、抗震性能好,沉降较小、群桩效应小、能适应各种地层、施工迅速等优点。泥岩作为软岩中的一种,不仅强度低,普遍存在泥状结构和粒状碎屑结构,而且具有浸水崩解的特性。泥岩在贵州地区分布广泛,随着我国经济社会的高速发展,许多高层建筑物的基础,尤其是大直径灌注桩需要置于泥岩地基中,这对泥岩地基的承载性能有了一定要求。本文的主要工作内容有:介绍并讨论了嵌岩桩的定义,对非嵌岩桩和嵌岩桩各自的受力特点进行比较并分析讨论了两者之间的异同以及对泥岩进行了介绍。介绍了嵌岩桩的破坏模式和受力特征,讨论并比较了非嵌岩桩和嵌岩桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理。对嵌岩桩桩侧阻力和桩端阻力的工作机理及影响其发挥的主要因素进行分析。以实际工程为依托,基于自平衡法,对泥岩地基中的大直径嵌岩灌注桩进行现场原位试验并分析比较了受压桩、抗拔桩和自平衡桩的荷载传递特点。结合现场原位试验结果,对泥岩地基中的大直径嵌岩灌注桩进行了单桩沉降计算分析。利用有限元软件,以现场试验为基础建立分析计算模型,对泥岩地基中的大直径嵌岩灌注桩进行数值分析。分析比较了未加外荷载与加外荷载不同工况下桩基的受力特征,以及桩径和嵌岩深度变化对桩基承载力的影响。分别通过正交试验和灰色关联分析法对泥岩地基大直径嵌岩灌注桩的桩径、桩身混凝土强度、持力层岩石内摩擦角、持力层岩石粘聚力、持力层岩石抗压强度、持力层嵌岩深度等6个不相关因素进行了敏感性分析。得出无论通过正交试验的极差分析、方差分析,还是灰色关联分析,泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载力影响因素的敏感性顺序都有:持力层嵌岩深度>桩径>持力层岩石抗压强度。持力层嵌岩深度的变化对泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载力的影响最敏感。可为贵州地区类似泥岩地基大直径嵌岩灌注桩的工程设计和实践提供参考。
龚先兵[8]（2018）在《岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究》文中认为随着我国西部大开发战略的实施,高等级公路建设将大量穿越西部山区,大量工程桩基础将穿越岩溶发育区。由于岩溶发育具有隐蔽性的特点,即使是详细勘察也难以获得完整的工程地质资料。因此在地质资料有限的情况下如何合理确定基础的荷载传递规律及承载能力,成为确保岩溶区桩基施工及运营安全的关键所在。本文结合国家自然科学基金“岩溶区基桩竖向承载机理及其设计计算方法研究”（项目编号:51278187）,以室内大尺寸模型试验、理论分析及现场试验为手段,对岩溶区域的桩基的承载机理及竖向承载能力进行了探讨,主要在以下几个方面进行了研究:（1）论述了已有岩溶区基桩受力分析的已有成果。在此基础上,基于相似理论,以现场工程为原型,开展了规则下伏溶洞岩溶区的竖向加载破坏试验,获取了加载过程中基桩、溶洞顶板的变形及应变发展规律。试验结果表明,岩溶顶板厚度与跨度是影响基桩竖向承载机理的重要因素,在溶洞顶板强度和跨度不变的情况下,随着顶板的厚度变化顶板的破坏模式也随着不断变化,主要分为桩端冲切、剪切和弯拉组合破坏以及整体弯拉破坏三种典型破坏模式。该模式与溶洞顶板厚度紧密相关。当顶板的厚相对较小的时候,岩溶产生破坏的不利位置是拉应力和压应力的转换接触面,此时顶板容易产生局部的冲切破坏形式;当顶板的厚度相对较大的时候,拉应力和压应力的转换界面此时扩展到了顶板的边缘位置,此时顶板容易出现整体的弯拉破坏形式。对比剪切的应变增量图和室内模型试验的破坏图可知,溶洞顶板产生破坏的面和剪切应变增量最值的位置非常相似,所以可以认为:剪切应变产生增量最值的位置就是溶洞顶板的破坏临界面。随着溶洞的顶板厚度与跨度的比值不断减小,顶板的极限承载能力也逐渐减小,顶板的破坏模式从整体的弯拉型破坏渐渐转变成局部的冲切型破坏。而基桩桩端荷载传递曲线则表明:基桩的极限桩端阻力随着溶洞顶板厚度的增加而不断增大。（2）基于室内模型试验结果,对岩溶区基桩的竖向极限承载力进行了理论分析。引进突变理论,重点描述了岩溶区域桩基破坏的突变特性,建立了三种破坏模式下力学简化后的模型和势能函数公式,由此推导了岩溶地区桩基桩端极限承载力尖点的突变分叉集公式。结合边界条件,推导分叉集公式得到岩溶地区桩基桩端的极限承载力公式,并且得到岩溶地区桩基的极限载荷的确定方程。（3）采用非确定性方法对岩溶顶板的稳定性进行了分析。利用有限的地质工程勘探资料,首先研究了岩溶顶板稳定性影响因素及相关岩土物理力学参数,由于在稳定性的分析过程中,桩端下伏的溶洞顶板的不确定因素比较多,所以利用区间数来表达计算参数的不确定性,且综合了区间的数学方法、RMR指标和Hoek-Brown的经验强度公式来共同形成一种参数区间的确定法则。基于现有的研究,建立了一个综合考虑抗冲切作用和抗剪作用以及抗弯的桩端下溶洞顶板的极限分析体系。基于研究功能函数确定方法,利用非概率的可靠性方法提出一种桩端下溶洞顶板的稳定非概率可靠性研究理论。（4）与第3章室内模型试验相比,第4章采用数值分析软件ABAQUS来建立岩溶桩基竖向承载的分析模型,探讨了岩溶区顶板的跨度和弹性模量、桩径等因素对岩溶桩基竖向承载性能的影响。（5）以自平衡技术及常规检测技术为手段,开展了多处岩溶区嵌岩桩的竖向承载力现场试验,并进一步分析了其荷载传递机理。最后,将本文所建立的岩溶区基桩突变性分析方法、不确定性分析方法应用于湖南省某高速公路桩基础工程,将理论分析结果与实际设计参数对比,验证设计的可行性,同时与分析结果对比验证了本文所建立的基于不确定性理论的岩溶桩基工程稳定性及风险分析方法的适用性与合理性。
王田龙[9]（2016）在《较破碎岩石地基钻孔灌注嵌岩桩承载性状分析研究及工程应用》文中认为近年来,随着我国国民经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,很多高层建筑、铁路、高架桥等大荷载的建、构筑物对基础的要求越来越高。嵌岩桩基础,由于其单桩承载力高、抗震性能好、沉降小等特点,被广泛应用于大荷载的建、构筑物中,其在基础工程的建设中发挥了非常重要的作用。《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中规定,当桩端置于完整、较完整岩体上时,可以采用嵌岩桩对桩基础进行设计计算。然而在贵阳地区,大多数高层建、构筑物桩基础的桩端放置于较破碎的岩层中。桩基规范中,在此类岩体上如何进行嵌岩桩设计,未作详尽的说明,给嵌岩桩的设计上带来一定的问题。本文主要工作内容有:介绍嵌岩桩的荷载传递机理,其中包括桩-土、桩-岩荷载传递机理,以及桩侧阻力和桩端阻力的相互影响,并探讨较破碎岩石地基上嵌岩桩的传递机理与完整、较完整岩石地基上嵌岩桩传递机理的异同。介绍嵌岩桩承载力确定的一些常用方法,本文主要介绍原位载荷试验法和规范公式计算法。根据较破碎岩石地基嵌岩桩的承载力特性,提出了一种计算较破碎岩石地基嵌岩桩承载力的改进计算方法;介绍桩基沉降计算的方法,包括桩基规范法、荷载传递法、弹性理论法、剪切变形法,并探讨较破碎岩石地基嵌岩桩单桩沉降计算方法。介绍嵌岩桩的破坏特征,主要有单桩的破坏特征,岩石的破坏特征,以及桩端岩体、桩侧岩体的破坏特征。初步探讨较破碎岩石地基嵌岩桩的破坏特征。介绍影响嵌岩桩侧阻力、嵌岩桩端阻力的影响因素,运用正交试验分析法探讨影响较破碎岩石地基嵌岩桩承载力的主要因素。利用有限元软件对置于较破碎岩石地基上的嵌岩桩进行数值模拟。结合贵阳地区三组现场桩基载荷试验结果,对比验证改进的较破碎岩石地基嵌岩桩理论计算公式的合理性与有效性,分析探讨嵌岩桩在较破碎岩石地基上的应用情况,并提出在较破碎岩体中嵌岩桩的应用条件。
冯明伟[10]（2014）在《岩溶区桥梁桩基承载机理及试验研究》文中指出随着我国西部建设的高速发展，公路、桥梁、港口码头等实际工程建设中会更多地遇到岩溶地质条件。因此岩溶区基桩与溶洞相互作用关系、基桩嵌入溶洞顶板的深度、溶洞顶板的稳定性以及最小安全厚度等问题成为岩溶区桥梁桩基研究的热点。由于岩溶地质条件的复杂性与不确定性使得岩溶区桩基的研究尤为困难。本文在已有研究的基础之上，结合国家自然科学基金项目“岩溶区基桩竖向承载机理及其设计计算方法研究”（项目编号：51278187）对岩溶区桩基及溶洞顶板做了如下研究工作：本文首先对岩溶区桩基已有的研究做了简要的概括，继而基于普通嵌岩桩的桩端荷载传递机理，结合岩溶区基桩与溶洞顶板相互作用的特点，假定出不同顶板厚度情况下桩端荷载传递方程，并通过室内大比例尺模型试验进行验证。考虑基桩嵌岩段岩石性质的差异性，分别提出了软岩与硬岩条件下嵌岩深度计算模型并推导出了最小嵌岩深度解析解。通过某室内试验以及某现场工程实例对本文方法进行对比验证，并对影响嵌岩深度的计算参数进行了参数分析。为深入研究岩溶区桥梁桩基竖向承载机理与溶洞顶板破坏模式，基于相似定理设计出岩溶区基桩与顶板作用大比例尺室内模型试验，通过多组配合比试验确定顶板模拟材料，根据溶洞顶板厚度的不同分别设计了四组大比例尺室内模型试验。对厚度分别为0.5d、1d、2d以及3d的溶洞顶板进行竖向加载，获得了不同顶板厚度条件下基桩荷载传递规律、溶洞顶板荷载位移曲线以及顶板的破坏形式，最后对试验现象以及试验数据进行了理论分析。采用FLAC3D有限差分软件模拟室内模型试验，并将桩顶位移以及实际顶板破坏形式与有限差分模拟结果进行对比分析，从而进行相互验证。针对室内模型试验没有考虑溶洞顶板厚跨比变化对于顶板竖向承载影响的不足，最后利用FLAC3D数值模拟软件对于不同厚跨比的溶洞顶板进行数值模拟分析，以期获得厚跨比变化对于溶洞顶板竖向承载影响的变化规律，从而对室内模型试验做进一步的补充。
二、软质岩石桩桩端岩石变形破坏机理的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、软质岩石桩桩端岩石变形破坏机理的研究（论文提纲范文）
（1）软岩嵌岩桩承载力特性研究 ——以广州某建筑地基为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 桩基工程的特点 |
| 1.3 桩基的分类 |
| 1.4 嵌岩桩在国内外研究现状 |
| 1.4.1 理论分析 |
| 1.4.2 现场实验分析 |
| 1.4.3 有限元分析 |
| 1.5 研究主要内容及存在的主要问题和技术路线 |
| 1.5.1 存在的主要问题 |
| 1.5.2 研究的主要内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第2章 嵌岩桩在软质岩石中承载机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 桩-岩体系的荷载传递机理 |
| 2.3 软质岩层中嵌岩桩极限破坏模型假设 |
| 2.3.1 桩侧阻力弹塑性本构模型 |
| 2.3.2 桩端阻力弹塑性本构模型 |
| 2.4 嵌岩桩在软质岩层中侧阻力发挥机理 |
| 2.4.1 影响嵌岩桩侧阻力发挥主要因素 |
| 2.4.2 嵌岩桩侧阻力综合侧阻系数ζs |
| 2.5 嵌岩桩在软质岩层中端阻力发挥机理 |
| 2.5.1 嵌岩桩端阻性状 |
| 2.5.2 嵌岩桩端阻系数ζp |
| 2.6 嵌岩桩在软质岩层中侧阻力与端阻力协同发挥机理 |
| 2.6.1 建立嵌岩桩桩-岩荷载传递控制微分方程 |
| 2.6.2 嵌岩桩桩-岩体系分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 嵌岩桩在软岩中的承载力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 嵌岩桩承载力特征值计算方法分析 |
| 3.2.1 关于现行规范中嵌岩桩承载力计算方法 |
| 3.2.2 桩身材料承载能力验算 |
| 3.2.3 静载试验 |
| 3.2.4 桩侧阻力和桩端阻力加荷试验 |
| 3.2.5 规范对比结果分析 |
| 3.3 嵌岩桩的极限承载力分析 |
| 3.3.1 桩侧土极限摩阻力 |
| 3.3.2 嵌岩段极限摩阻力 |
| 3.3.3 桩端极限承载力 |
| 3.3.4 嵌岩桩极限承载力 |
| 3.4 工程实例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 嵌岩桩的MIDAS/GTS数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MIDAS/GTS简介 |
| 4.2.1MIDAS/GTS的主要功能特点 |
| 4.2.2 MIDAS/GTS的分析求解基本流程 |
| 4.3 模型几何尺寸的确定 |
| 4.3.1 本构模型的选用 |
| 4.3.2 模型材料与属性的确定 |
| 4.3.3 划分网格与定义边界条件 |
| 4.3.4 施工步骤和工况设置 |
| 4.4 MIDAS GTS NX有限元模拟结果分析 |
| 4.4.1 初始应力场分析 |
| 4.4.2 土体沉降云图分析 |
| 4.4.3 桩应力轴力分析云图 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 软岩嵌岩桩的嵌岩比参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 嵌岩比对极限承载力的影响分析 |
| 5.3 工程实例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 大直径嵌岩桩在某超高层的软质岩石地基应用研究 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 场地的环境条件 |
| 6.2.1 勘探目的要求 |
| 6.2.2 工程地质条件 |
| 6.2.3 桩端持力层岩石强度统计分析 |
| 6.2.4 地下水概况 |
| 6.2.5 主要岩土参数 |
| 6.3 嵌岩桩的单桩极限承载力计算分析 |
| 6.4 单桩载荷沉降分析 |
| 6.5 单桩载荷试验分析 |
| 6.6 嵌岩比的简便运算公式推导与承载力验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 个人简历、攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于自平衡试验的嵌岩桩在不同地质情况下承载性能分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 贵阳地区岩石地基工程地质条件 |
| 2.1 贵州地质条件简介 |
| 2.2 贵阳地质情况 |
| 2.3 贵阳地区岩石特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 确定桩承载力的方法与嵌岩桩的承载机理 |
| 3.1 试验方法的确定 |
| 3.1.1 单桩承载力间接法 |
| 3.1.2 单桩承载力直接法 |
| 3.2 自平衡静载荷试验 |
| 3.2.1 自平衡静载荷试验的原理 |
| 3.2.2 自平衡静载荷的荷载箱技术 |
| 3.2.3 荷载箱位置计算公式 |
| 3.3 嵌岩桩荷载传递机理简述 |
| 3.3.1 嵌岩桩简介 |
| 3.3.2 嵌岩桩荷载传递基本特征 |
| 3.3.3 嵌岩桩的侧摩阻力 |
| 3.3.4 嵌岩桩的桩端阻力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同地质条件下嵌岩桩承载特性分析研究 |
| 4.1 现场试验工程地质条件 |
| 4.2 基岩的物理力学指标 |
| 4.3 试桩概况(荷载箱位置) |
| 4.4 现场测试试验成果曲线 |
| 4.4.1 强风化泥质白云岩现场试验成果图。 |
| 4.4.2 中风化泥质白云岩现场试验成果图。 |
| 4.4.3 中风化泥岩现场试验成果图。 |
| 4.4.4 强风化泥质灰岩现场试验成果图。 |
| 4.4.5 各地层桩基础极限承载力对比分析 |
| 4.5 各桩桩身轴力分布图 |
| 4.6 各桩桩身侧摩阻力分布曲线 |
| 4.7 规范中有关嵌岩桩承载力计算的方法 |
| 4.7.1 建筑地基基础设计规范 |
| 4.7.2 建筑桩基技术规范 |
| 4.7.3 贵州省建筑桩基设计与施工技术规程 |
| 4.7.4 计算值与实测值对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 不同地质条件下嵌岩桩承载特性有限元分析 |
| 5.1 有限元法介绍 |
| 5.2 FLAC~(3D) |
| 5.3 不同地质条件下嵌岩桩有限元分析 |
| 5.3.1 模型参数 |
| 5.3.2 桩-岩土之间接触面的参数 |
| 5.3.3 数值模型基本假定及模型的建立 |
| 5.4 有限元计算结果分析 |
| 5.4.1 各桩模拟情况 |
| 5.4.2 各桩轴力模拟情况 |
| 5.4.3 模拟桩桩侧阻力分析 |
| 5.4.4 模拟桩桩侧阻力的计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 嵌岩桩概述 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 嵌岩桩研究方法 |
| 1.4 嵌岩桩研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 嵌岩桩静载试验 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 工程地质 |
| 2.1.3 试验概况 |
| 2.1.4 试验方法 |
| 2.2 静载试验有限元分析 |
| 2.2.1 有限元简介 |
| 2.2.2 GTS NX简介 |
| 2.2.3 本构模型的选取 |
| 2.2.4 单桩模拟 |
| 2.3 泥岩嵌岩桩承载性状影响因素探究 |
| 2.3.1 泥岩物理力学性质的影响 |
| 2.3.2 沉渣厚度的影响 |
| 2.3.3 桩径的影响 |
| 2.3.4 上覆土层厚度的影响 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 单桩静载试验分析 |
| 3.1.1 模拟与实测对比 |
| 3.1.2 荷载传递规律分析 |
| 3.1.3 桩顶位移发展规律分析 |
| 3.2 泥岩嵌岩桩承载性状影响因素分析 |
| 3.2.1 泥岩物理力学性质对承载性状的影响 |
| 3.2.2 沉渣厚度对承载性状的影响 |
| 3.2.3 桩径对承载性状的影响 |
| 3.2.4 上覆土层厚度对承载性状的影响 |
| 4 讨论 |
| 4.1 研究方法讨论 |
| 4.2 研究对象讨论 |
| 4.3 泥岩嵌岩桩承载性状讨论 |
| 4.4 本文创新点 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
（4）陡坎处旋挖桩设计与施工的分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 旋挖钻孔灌注桩的国内外发展历史 |
| 1.1.1 旋挖钻孔灌注桩的国内发展历史及现状 |
| 1.1.2 旋挖钻孔灌注桩的国外发展历史及现状 |
| 1.2 国内旋挖钻机的发展趋势 |
| 1.3 旋挖桩在强岩溶发育区的施工难点及质量控制 |
| 1.3.1 旋挖桩在强岩溶发育区的施工难点 |
| 1.3.2 解决方法及技术措施 |
| 1.3.3 质量控制 |
| 1.4 论文提出的背景及研究意义 |
| 1.4.1 论文研究内容与方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 嵌岩桩嵌岩深度的研究 |
| 2.1 嵌岩桩嵌岩深度研究的发展概述 |
| 2.2 嵌岩桩的定义与主要类型 |
| 2.3 嵌岩桩的荷载传递机理 |
| 2.3.1 嵌岩桩与非嵌岩桩的荷载传递机理 |
| 2.3.2 嵌岩桩的荷载传递规律 |
| 2.4 嵌岩桩的破坏模式 |
| 2.5 嵌岩桩嵌岩深度的研究成果 |
| 2.5.1 影响嵌岩桩嵌岩深度的主要因素 |
| 2.6 嵌岩桩的嵌岩深度计算 |
| 2.6.1 按竖向承载力确定的嵌岩深度计算方法 |
| 2.6.2 按桩顶沉降控制的嵌岩深度计算方法 |
| 2.6.3 按岩体横向抗力的嵌岩深度计算方法 |
| 2.6.4 规范法计算嵌岩桩嵌岩深度 |
| 2.7 对于刚性角的研究 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 嵌岩桩有限元模拟分析 |
| 3.1 工程实例分析 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 工程地质概况 |
| 3.1.3 施工难点 |
| 3.1.4 设计理论 |
| 3.2 MIDAS软件简介 |
| 3.2.1 MIDSA软件对于建模的优势 |
| 3.3 有限元模拟分析 |
| 3.3.1 建立模型 |
| 3.3.2 材料属性定义 |
| 3.3.3 单元网格的划分 |
| 3.3.4 荷载与约束的施加 |
| 3.3.5 求解与分析 |
| 3.3.6 沉降计算 |
| 3.3.7 模型结果与计算结果对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 嵌岩深度数值模拟分析 |
| 4.1 桩长与嵌岩深度的重新设计 |
| 4.1.1 公式计算嵌岩深度 |
| 4.1.2 经验法设计桩长 |
| 4.2 建立模型 |
| 4.2.1 模型结果的数据分析 |
| 4.2.2 模型结果分析得出结论 |
| 4.3 相邻两桩冲切影响论证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 特殊陡坎位置的研究与旋挖桩岩溶区的施工措施 |
| 5.1 特殊陡坎线位置的研究 |
| 5.1.1 陡坎线与1099号桩位重合情况 |
| 5.1.2 陡坎线与1098号桩位重合情况 |
| 5.1.3 结论 |
| 5.2 岩溶区施工过程中遇到的问题及处理方式 |
| 5.2.1 嵌岩桩施工过程中遇到的问题 |
| 5.2.2 嵌岩桩施工遇到问题的处理方案 |
| 5.2.3 施工中遇到的问题与施工措施 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文的不足 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表论文目录及获奖情况 |
（5）沉渣对软岩嵌岩桥桩承载特征的影响研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 软岩嵌岩桩的特征及工程特点 |
| 2.1 软岩嵌岩桩的特征 |
| 2.2 泰和赣江特大桥软岩嵌岩桩工程特点 |
| 2.3 工程地质条件 |
| 第三章 沉渣厚度影响下的基桩承载力特征模型实验 |
| 3.1 模型实验相似理论 |
| 3.1.1 相似三定理 |
| 3.1.2 量纲分析理论 |
| 3.1.3 相似判据 |
| 3.2 模型实验方案及相似常数 |
| 3.3 相似材料的配比实验 |
| 3.3.1 材料的选择 |
| 3.3.2 试块的制作及强度测试 |
| 3.3.3 相似材料物理力学特性 |
| 3.4 模型实验系统及步骤 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 沉渣厚度影响下的基桩承载特征数值模拟 |
| 4.1 有限元分析原理 |
| 4.1.1 有限元法概论 |
| 4.1.2 ANSYS单元及本构模型的选择 |
| 4.1.3 材料接触面设置 |
| 4.2 数值模型的建立 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 桩身轴力分布规律 |
| 4.3.2 桩侧摩阻力分布规律 |
| 4.3.3 桩端阻力荷载分担比变化规律 |
| 4.4 软岩嵌岩桩极限承载力计算模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 沉渣对群桩基础承载特征的影响分析 |
| 5.1 群桩基础数值模型的建立 |
| 5.2 均匀沉渣厚度下群桩基础承载特征 |
| 5.2.1 群桩沉降规律 |
| 5.2.2 承台下软岩体承载特征 |
| 5.2.3 基桩的荷载分担特征 |
| 5.3 不均匀沉渣厚度下群桩基础承载特征 |
| 5.3.1 顺桥向不均匀沉渣厚度 |
| 5.3.2 横桥向不均匀沉渣厚度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）岩溶区嵌岩桩承载机理及计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 桩基发展概况及其应用 |
| 1.1.2 桩基的分类 |
| 1.1.3 桩基的适用范围 |
| 1.2 岩溶的工程特性及危害 |
| 1.2.1 岩溶的概念及特征 |
| 1.2.2 岩溶分布规律 |
| 1.2.3 岩溶的工程特性及评价 |
| 1.3 研究问题的提出 |
| 1.3.1 研究背景及意义 |
| 1.3.2 亟待解决的问题 |
| 1.4 岩溶区嵌岩桩研究现状 |
| 1.4.1 试验研究现状 |
| 1.4.2 理论分析研究现状 |
| 1.4.3 数值模拟研究现状 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 1.6 本文研究的技术路线 |
| 第2章 岩溶区嵌岩桩承载特性及计算方法研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 岩溶区桩基竖向承载机理 |
| 2.2.1 岩溶区嵌岩桩竖向荷载传递特性 |
| 2.2.2 岩溶区嵌岩桩桩侧荷载传递机理 |
| 2.2.3 岩溶区嵌岩桩桩端荷载传递机理 |
| 2.3 岩溶区嵌岩桩破坏模式 |
| 2.3.1 岩石的变形特性 |
| 2.3.2 岩石的破坏判据 |
| 2.3.3 溶洞顶板的破坏模式 |
| 2.4 岩溶区嵌岩桩竖向承载力计算方法研究 |
| 2.4.1 普通嵌岩桩竖向承载力计算方法 |
| 2.4.2 岩溶区溶洞顶板承载力确定方法 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 竖向荷载下桩端下伏溶洞稳定性分析研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 弹性力学平面问题的复变函数解答 |
| 3.2.1 弹性理论平面问题的基本方程 |
| 3.2.2 弹性理论平面问题的复变函数表示 |
| 3.2.3 保角变换与曲线坐标 |
| 3.2.4 柯西(caughy)积分 |
| 3.3 竖向荷载下桩端下伏溶洞稳定性受力分析模型 |
| 3.3.1 计算模型假定 |
| 3.3.2 重力作用下含溶洞岩层应力场求解 |
| 3.3.3 桩端荷载作用下应力场求解 |
| 3.3.4 溶洞稳定性分析 |
| 3.4 算例验证 |
| 3.4.1 数值模拟验证 |
| 3.4.2 工程应用验证 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 竖向荷载下岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于梁板体系的嵌岩桩桩端极限承载力计算方法 |
| 4.2.1 抗冲切模型极限承载力 |
| 4.2.2 抗剪切模型极限承载力 |
| 4.2.3 抗弯拉模型极限承载力 |
| 4.3 溶洞顶板室内模型试验研究 |
| 4.3.1 模型试验概况 |
| 4.3.2 试验步骤与加载控制条件 |
| 4.3.3 试验结果 |
| 4.3.4 试验分析 |
| 4.3.5 试验结论 |
| 4.4 考虑任意溶洞位置的桩端极限承载力计算模型 |
| 4.4.1 简化计算模型 |
| 4.4.2 桩端承载机理分析 |
| 4.4.3 桩端极限承载力计算步骤 |
| 4.4.4 溶洞对桩端极限承载力的影响因素分析 |
| 4.5 算例验证 |
| 4.5.1 模型试验验证 |
| 4.5.2 工程算例验证 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 倾斜荷载下岩溶区基桩承载特性及其计算方法研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 倾斜荷载下基桩计算方法研究 |
| 5.2.1 概述 |
| 5.2.2 简化计算模型 |
| 5.2.3 微分方程的建立 |
| 5.2.4 幂级数解答 |
| 5.2.5 算例分析 |
| 5.3 倾斜荷载下岩溶区基桩数值模拟分析 |
| 5.3.1 ABAQUS 数值模拟基本原理 |
| 5.3.2 计算分析模型建立 |
| 5.3.3 分析方案 |
| 5.3.4 .计算结果及影响因素分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 多溶洞体系岩溶区嵌岩桩承载力有限元极限分析研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 有限元极限分析理论简介 |
| 6.2.1 极限分析的基本原理 |
| 6.2.2 上限分析的数值模型 |
| 6.2.3 下限分析的数值模型 |
| 6.3 简化计算模型 |
| 6.3.1 计算假定 |
| 6.3.2 网格划分 |
| 6.3.3 参数取值及评价指标 |
| 6.3.4 计算步骤 |
| 6.4 计算结果及讨论 |
| 6.4.1 计算结果分析 |
| 6.4.2 多溶洞体系下岩溶区嵌岩基桩影响因素分析 |
| 6.4.3 嵌岩桩桩端极限破坏模式 |
| 6.5 算例验证 |
| 6.5.1 算例1 |
| 6.5.2 算例2 |
| 6.6 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间论文、科研项目及获奖情况 |
| 附录 B 重力作用下方形溶洞的应力场求解 |
（7）泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 嵌岩灌注桩简介 |
| 1.2.1 嵌岩桩定义 |
| 1.2.2 嵌岩桩与非嵌岩桩的异同 |
| 1.2.3 嵌岩灌注桩的特点 |
| 1.3 泥岩简介 |
| 1.4 嵌岩桩的国内外研究现状 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 第二章 嵌岩桩的竖向承载机理分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 嵌岩桩的破坏模式 |
| 2.3 荷载传递机理 |
| 2.3.1 非嵌岩桩的传力机理 |
| 2.3.2 嵌岩桩的传力机理 |
| 2.4 嵌岩桩侧阻力分析 |
| 2.4.1 桩—土侧阻力分析 |
| 2.4.2 桩—岩侧阻力分析 |
| 2.4.3 桩侧阻力影响因素 |
| 2.5 嵌岩桩端阻力分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基桩静载试验 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 地形、地貌及地质构造 |
| 3.1.2 岩土构成与特征 |
| 3.2 自平衡原位试验 |
| 3.2.1 试验原理 |
| 3.2.2 加载方式与位移观测 |
| 3.2.3 单桩极限承载力确定 |
| 3.3 自平衡试验成果分析 |
| 3.3.1 自平衡试验测试结果 |
| 3.3.2 受压桩、抗拔桩与自平衡桩荷载传递机理比较 |
| 3.4 泥岩中单桩沉降计算分析 |
| 3.4.1 沉降组成 |
| 3.4.2 单桩沉降计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 泥岩地基大直径嵌岩灌注桩有限元分析 |
| 4.1 有限元简介 |
| 4.2 Midas GTS NX数值模拟简介 |
| 4.3 桩岩（土）接触面 |
| 4.3.1 理想接触界面 |
| 4.3.2 非理想接触界面 |
| 4.4 桩岩（土）本构模型 |
| 4.4.1 线弹性模型 |
| 4.4.2 非线性弹性模型 |
| 4.4.3 弹塑性模型 |
| 4.5 计算模型的建立 |
| 4.6 有限元计算结果分析 |
| 4.6.1 不同桩径对承载力的影响 |
| 4.6.2 不同嵌岩深度对承载力的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载力影响因素敏感性分析 |
| 5.1 正交试验设计原理简介 |
| 5.1.1 极差分析法 |
| 5.1.2 方差分析法 |
| 5.2 泥岩地基大直径嵌岩灌注桩正交试验分析 |
| 5.3 灰色理论简介 |
| 5.3.1 灰色关联分析的原理 |
| 5.3.2 灰色关联分析的计算方法 |
| 5.4 泥岩地基大直径嵌岩灌注桩灰色关联分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 桩基的适用性 |
| 1.1.2 桩基的分类 |
| 1.1.3 桩基的历史与发展 |
| 1.2 岩溶区基桩的承载特性及承载力计算方法研究现状 |
| 1.2.1 岩溶区基桩桩侧承载机理研究现状 |
| 1.2.2 岩溶区基桩桩端承载机理研究现状 |
| 1.2.3 岩溶区基桩顶板安全厚度研究现状 |
| 1.3 本文研究思路与主要内容 |
| 第2章 岩溶区基桩承载机理及其特性 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 影响岩溶区基桩承载机理的主要因素分析 |
| 2.2.1 溶洞分布情况 |
| 2.2.2 桩径大小 |
| 2.2.3 岩石模量 |
| 2.2.4 孔壁粗糙度 |
| 2.2.5 成桩工艺 |
| 2.2.6 其他因素 |
| 2.3 岩溶区基桩的荷载传递机理 |
| 2.3.1 桩-土摩阻力分析 |
| 2.3.2 桩-岩摩阻力分析 |
| 2.3.3 桩-溶洞顶板相互作用分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 岩溶桩基竖向承载室内模型试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 室内模型设计 |
| 3.2.1 相似原理介绍 |
| 3.2.2 试验设计方案 |
| 3.2.3 确定试验材料 |
| 3.3 室内模型试验 |
| 3.3.1 浇筑试验模型 |
| 3.3.2 试验加载系统设计 |
| 3.3.3 测试系统的设计 |
| 3.3.4 室内试验内容及步骤 |
| 3.4 室内模型试验结果分析 |
| 3.4.1 加载路线图 |
| 3.4.2 顶板破坏模式分析 |
| 3.4.3 顶板应变分析 |
| 3.4.4 荷载沉降分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 岩溶桩基竖向承载性能数值模拟研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 ABAQUS软件简介 |
| 4.2.1 ABAQUS总体介绍 |
| 4.2.2 ABAQUS的求解过程 |
| 4.3 数值模拟方案 |
| 4.4 建立数值分析模型 |
| 4.5 数值模拟结果分析 |
| 4.5.1 数值模拟与试验结果对比 |
| 4.5.2 顶板跨度对桩基承载力的影响分析 |
| 4.5.3 桩径对桩基承载力的影响分析 |
| 4.5.4 顶板的弹性模量对桩基承载力的影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 岩溶区基桩极限承载力的突变求解方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 岩溶区基桩极限承载力常规确定方法 |
| 5.2.1 设计规范简化方法 |
| 5.2.2 统计经验法 |
| 5.3 按桩顶沉降控制的嵌岩桩承载力确定 |
| 5.3.1 桩侧摩阻力模型 |
| 5.3.2 桩端阻力模型 |
| 5.3.3 荷载-沉降曲线的计算公式 |
| 5.4 突变理论原理 |
| 5.4.1 尖点突变模型 |
| 5.5 岩溶区桩基桩端破坏机理分析 |
| 5.5.1 抗冲切验算模型 |
| 5.5.2 抗剪验算模型 |
| 5.5.3 抗弯验算模型 |
| 5.5.4 岩溶区基桩极限承载力的突变分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 岩溶区基桩下伏顶板稳定性分析方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 桩端持力岩层安全厚度确定的定量方法 |
| 6.2.1 估算完整顶板的安全厚度 |
| 6.2.2 估算不完整顶板安全厚度 |
| 6.3 影响持力岩层安全厚度的主要因素 |
| 6.3.1 岩溶发育与桩端岩层节理裂隙发育及胶结情况 |
| 6.3.2 桩端岩层空洞跨度及荷载 |
| 6.3.3 桩端荷载的计算 |
| 6.3.4 桩端岩层安全厚度确定 |
| 6.4 桩端下伏溶洞顶板稳定非概率可靠性分析方法 |
| 6.4.1 溶洞顶板岩体力学参数确定方法 |
| 6.4.2 溶洞顶板极限平衡分析模型 |
| 6.4.3 溶洞顶板稳定非概率可靠性分析 |
| 6.4.4 工程实例分析 |
| 6.5 桩端岩溶顶板稳定性模糊可靠性分析方法 |
| 6.5.1 可靠性分析方法 |
| 6.5.2 失效可能度的计算方法 |
| 6.5.3 桩端岩溶顶板稳定性模糊可靠性分析方法 |
| 6.5.4 实例计算 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 岩溶区桩基工程实例分析 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 工程概况 |
| 7.2.1 某高速公路桥梁设计概况 |
| 7.2.2 地质概况 |
| 7.3 场地岩土工程特性 |
| 7.3.1 桥位工程地质条件 |
| 7.3.2 工程地质评价 |
| 7.4 岩溶分布情况及展布形态 |
| 7.4.1 电磁波层析CT探测原理 |
| 7.4.2 观测系统 |
| 7.4.3 电磁波CT探测结果 |
| 7.5 4#墩岩溶桩基承载力计算 |
| 7.5.1 设计计算参数 |
| 7.5.2 简化计算模型 |
| 7.5.3 基于突变求解方法的岩溶顶板安全厚度计算 |
| 7.6 4#墩岩溶基桩静载试验 |
| 7.6.1 试桩成孔 |
| 7.6.2 试桩设计 |
| 7.6.3 桩身应变量测系统 |
| 7.6.4 吊装钢筋笼 |
| 7.6.5 混凝土浇筑 |
| 7.6.6 桩身弹性模量 |
| 7.6.7 试桩垂直静载荷试验 |
| 7.7 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A(攻读学位期间论文、科研及获奖情况) |
（9）较破碎岩石地基钻孔灌注嵌岩桩承载性状分析研究及工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概论 |
| 1.1 较破碎岩石地基嵌岩桩研究意义 |
| 1.2.较破碎岩石地基嵌岩灌注桩的研究现状 |
| 1.3 本论文的主要工作内容 |
| 第二章 较破碎岩石地基嵌岩桩荷载传递机理探讨 |
| 2.1 贵阳市岩石的分布 |
| 2.2 较破碎岩石的物理力学性质 |
| 2.3 嵌岩桩荷载传递机理 |
| 2.3.1 嵌岩桩侧阻力 |
| 2.3.2 嵌岩桩端阻力 |
| 2.3.3 嵌岩桩端阻力、侧阻力相互作用 |
| 2.4 较破碎岩石地基嵌岩桩传力机理探讨 |
| 本章小结 |
| 第三章 较破碎岩石地基嵌岩桩承载性状探讨 |
| 3.1 地基承载力 |
| 3.2 岩石的强度 |
| 3.3 岩石地基承载力 |
| 3.4 原位载荷试验法 |
| 3.4.1 堆载法 |
| 3.4.2 锚桩法 |
| 3.4.3 自平衡法 |
| 3.5 规范法 |
| 3.6 改进法 |
| 3.7 沉降计算方法 |
| 3.7.1 沉降的组成 |
| 3.7.2 桩基规范法 |
| 3.7.3 弹性理论 |
| 3.7.4 荷载传递 |
| 3.7.5 剪切变形传递 |
| 3.7.6 嵌岩桩单桩沉降计算方法 |
| 3.7.7 较破碎岩石地基嵌岩桩单桩沉降探讨 |
| 本章小结 |
| 第四章 较破碎岩石地基嵌岩桩破坏特征探讨 |
| 4.1 破坏的类型 |
| 4.1.1 桩身的破坏 |
| 4.1.2 岩体的破坏 |
| 4.2 岩体的破坏机制 |
| 4.3 岩体的破坏准则 |
| 4.3.1 Mohr-Coulomb强度准则 |
| 4.3.2 Griffth强度准则 |
| 4.3.3 Hoek-Brown强度准则 |
| 4.4 地基破坏模式 |
| 4.5 嵌岩桩破坏模式 |
| 4.5.1 桩端岩体的破坏 |
| 4.5.2 桩侧岩体的破坏 |
| 4.6 较破碎岩石地基嵌岩桩破坏探讨 |
| 本章小结 |
| 第五章 影响较破碎岩石地基嵌岩桩承载力的因素探讨 |
| 5.1 桩侧阻力影响因素 |
| 5.2 桩端阻力影响因素 |
| 5.3 正交试验设计原理简介 |
| 5.3.1 极差分析法 |
| 5.3.2 方差分析法 |
| 5.4 较破碎岩石地基嵌岩桩的正交试验分析 |
| 本章小结 |
| 第六章 较破碎岩石地基嵌岩桩有限元分析及工程应用 |
| 6.1 有限元法简介 |
| 6.2 ANSYS简介 |
| 6.3 嵌岩桩的有限元分析 |
| 6.4 嵌岩桩的有限元模拟 |
| 6.4.1 不同桩径 |
| 6.4.2 不同嵌岩深度 |
| 6.5 桩基静载试验 |
| 6.6 嵌岩桩承载力计算方法的对比 |
| 6.7 改进法计算较破碎岩石地基嵌岩桩承载力 |
| 6.8 施工中注意事项 |
| 本章小结 |
| 第七章 结语与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
（10）岩溶区桥梁桩基承载机理及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 桩基础概述 |
| 1.1.1 桩基础的历史与发展 |
| 1.1.2 桩基础的分类 |
| 1.1.3 桩基础的适用范围 |
| 1.2 岩溶的工程特性及危害 |
| 1.2.1 岩溶的分布与类型 |
| 1.2.2 岩溶对工程的不良影响 |
| 1.3 岩溶区桩基研究现状与发展趋势 |
| 1.3.1 嵌岩桩研究现状 |
| 1.3.2 岩溶区基桩类型及承载特性研究 |
| 1.3.3 嵌岩桩嵌岩深度研究现状 |
| 1.3.4 溶洞顶板研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及主要工作 |
| 第2章 岩溶区桩基承载机理研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 岩溶区桩基的工程特性与受荷特点 |
| 2.3 岩溶区桩基存在的主要问题 |
| 2.4 岩溶区桩基竖向承载机理 |
| 2.4.1 岩溶区基桩竖向荷载传递机理 |
| 2.4.2 岩溶区基桩桩侧荷载传递机理 |
| 2.4.3 岩溶区基桩桩端荷载传递机理 |
| 2.5 岩溶区基桩竖向承载力确定 |
| 2.5.1 嵌岩桩竖向承载力计算方法 |
| 2.5.2 岩溶区基桩桩端顶板承载力计算方法 |
| 第3章 基桩嵌岩深度确定方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 岩石的工程性质 |
| 3.2.1 岩块的变形性质 |
| 3.2.2 岩块的破坏形式 |
| 3.2.3 岩石的破坏判据 |
| 3.3 影响岩溶区桩基嵌岩深度的主要因素 |
| 3.3.1 基桩自身的影响 |
| 3.3.2 桩身荷载的影响 |
| 3.3.3 岩石强度的影响 |
| 3.3.4 溶洞环境的影响 |
| 3.3.5 施工技术的影响 |
| 3.4 常规嵌岩深度确定方法简介 |
| 3.4.1 规范法 |
| 3.4.2 按轴向承载力确定的嵌岩深度计算方法 |
| 3.4.3 按桩身稳定确定的嵌岩深度计算改进方法 |
| 3.5 嵌岩桩的嵌岩深度计算新方法 |
| 3.5.1 大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算方法研究 |
| 3.5.2 大直径硬岩嵌岩桩嵌岩深度计算方法研究 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 岩溶区桩基竖向承载室内模型试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 室内模型设计 |
| 4.2.1 相似原理介绍 |
| 4.2.2 试验设计方案 |
| 4.2.3 试验材料确定 |
| 4.3 室内模型试验 |
| 4.3.1 试验模型的浇筑 |
| 4.3.2 试验加载系统设计 |
| 4.3.3 试验测试系统设计 |
| 4.3.4 室内试验内容及步骤 |
| 4.4 室内模型试验结果分析 |
| 4.4.1 加载路线图 |
| 4.4.2 顶板破坏形式分析 |
| 4.4.3 顶板应变分析 |
| 4.4.4 荷载沉降分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 溶洞顶板竖向承载数值分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 溶洞顶板有限元模型建立 |
| 5.2.1 材料参数的确定 |
| 5.2.2 网格的划分及边界条件 |
| 5.3 数值模拟试验验证分析 |
| 5.4 厚跨比影响分析 |
| 5.5 小结 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间的学术论文及科研情况 |
四、软质岩石桩桩端岩石变形破坏机理的研究（论文参考文献）
- [1]软岩嵌岩桩承载力特性研究 ——以广州某建筑地基为例[D]. 谢一凡. 桂林理工大学, 2021(01)
- [2]基于自平衡试验的嵌岩桩在不同地质情况下承载性能分析研究[D]. 蔡行. 贵州大学, 2020(04)
- [3]泥岩持力层嵌岩灌注桩承载性状研究[D]. 郑峰. 山东农业大学, 2020(11)
- [4]陡坎处旋挖桩设计与施工的分析研究[D]. 秦子翔. 昆明理工大学, 2020(05)
- [5]沉渣对软岩嵌岩桥桩承载特征的影响研究[D]. 高坛. 中国地质大学, 2019(02)
- [6]岩溶区嵌岩桩承载机理及计算方法研究[D]. 徐卓君. 湖南大学, 2018(06)
- [7]泥岩地基大直径嵌岩灌注桩承载性能研究[D]. 郑红超. 贵州大学, 2018(01)
- [8]岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究[D]. 龚先兵. 湖南大学, 2018(01)
- [9]较破碎岩石地基钻孔灌注嵌岩桩承载性状分析研究及工程应用[D]. 王田龙. 贵州大学, 2016(03)
- [10]岩溶区桥梁桩基承载机理及试验研究[D]. 冯明伟. 湖南大学, 2014(04)