港口工程软岩嵌岩群桩基础竖向承载性状与沉降计算方法研究
软岩广泛分布于我国西南地区码头、桥梁较集中的库区沿岸。近年来，为满足库区高、重、大建筑物的需求，大直径软岩嵌岩灌注桩（以下简称软岩嵌岩桩）得到广泛应用;墩式码头在库区港口工程运用较多，其基础一般采用大直径嵌岩灌注桩群桩。目前港工规范认为桩距大于2D的嵌岩群桩无群桩效应并以承载力计算为主且无变形控制计算，其他行业规范基于一般群桩基础承载性状分析嵌岩群桩承载性能。由于软岩相对于硬质岩在矿物组成和承载性状上有承载力低、变形大、水稳性差、易劣化等特性，且水库工程运营后按计划进行周期性蓄水、排水造成的水位周期性变动对库岸软岩工程力学性质有较大影响，对高原库区软岩基岩的影响更大，即软岩嵌岩群桩基础承载性能还需深入研究。
针对以上问题，本文首先提出适合软岩嵌岩桩的荷载传递函数，并在此基础上提出软岩嵌岩桩、群桩承载性状有限元分析的“荷载传递—有限元”联合模型;然后以软岩试件关于其承载性能劣化规律的“饱水—风干”水—岩循环作用试验和软岩嵌岩桩物理模型试验研究成果为基础并结合软岩嵌岩桩承载性状和常规群桩理论分析方法研究大直径软岩嵌岩群桩承载性状及其随软岩岩性劣化的变化规律，并研究“承台—桩—软岩”共同作用机理，同时结合其承载特性给出软岩嵌岩群桩的定义;最后提出基于大直径软岩嵌岩单桩承载性能分析方法的软岩群桩沉降计算混合法。
通过分析可知，相同承台位移下，软岩嵌岩群桩效率系数随嵌岩深度增加而减小、随桩径增加而增加、随桩距增大而增加，且群桩效率系数随荷载（承台位移）的增加而增加。“水—岩”作用对基岩承载力有较大削弱作用，但相对增大了群桩基础的弹性承载范围，群桩弹性承载阶段的“桩—桩”相互作用较强，使各桩荷载分配随“水—岩”作用次数的增加而越不均匀，且群桩效率系数随“水—岩”作用次数的增加而减小。软岩嵌岩桩“荷载—位移”曲线一般呈缓变形，无明显陡降段，且软岩嵌岩群桩“荷载—位移”曲线比单桩更具缓变性，在设计软岩嵌岩群桩基础时建议承载力的选取应基于功能要求，并应根据水位变动情况和结构功能要求综合考虑群桩效应。
荷载传递函数;有限元分析;软岩嵌岩群桩;承载性状;沉降计算;港口工程
重庆交通大学
硕士
港口海岩及近海工程
周世良
2013
中文
U655.544.1
124
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）