论文题目：岩溶地区旋挖钻孔灌注桩施工技术及承载性能研究
摘要：桩基础是我国高层建筑广泛采用的基础形式之一,其中的旋挖钻孔灌注桩的单桩承载力高、沉降小、施工周期较短等优点被运用于各类高层建筑克服地基承载力不足的问题。然而岩溶地区旋挖钻孔灌注桩工程由于岩溶等其他不良地质作用的存在,所以在勘察、设计、施工等方面都存在难题。为了保证旋挖钻孔灌注桩在施工后期承载力及稳定性能够满足要求,所以对其进行承载性能方面的研究,具有重要的理论意义和实际价值。本文介绍了岩溶地区溶洞发育的主要规律,分析了旋挖钻孔灌注桩在该类地区的承载力影响因素及承载机理。结合了前人的研究分析和相关文献,论述了适用于桂林地区岩溶地区承载力的计算方法。下伏溶洞或土洞的规模尺寸及形状、地下水的存在及水位的高低、地基土的组成、土洞内的填充物等因素都是影响岩溶地基承载力的因素,需要认真的对这些影响因素进行分析,才可能得出最稳妥可靠的解决方案。由于岩溶地区地质状况极为复杂,对桩基的施工也带来极大的挑战,因此本文对桩基的施工技术方面的研究进行了详细的论述。旋挖钻孔灌注桩在施工过程中容易出现偏孔、斜孔、漏浆等问题,针对这些问题的解决也介绍了相应的解决方法。在理论分析的基础上,本文还结合了相关的旋挖钻孔灌注桩的施工实例,对旋挖钻孔灌注桩在施工过程出现的具体问题具体分析,总结出了一些对指导施工有益的经验。此外,本文通过现场静力载荷试验以及FLAC3D数值模拟分析对旋挖钻孔灌注桩的受力特性以及承载机理进行研究,通过模拟桩体在施工完成后对桩体进行1-9级加载,得出的数值模拟数据与现场静力载荷试验所测得的数据较为吻合的结果,说明FLAC3D数值模拟软件能够较好的模拟桩体的受力状态。最后,运用FLAC3D数值模拟软件模拟桩体底部存在的溶洞对桩体的影响。假设在桩体的持力层存在溶洞时,模拟溶洞对地基稳定性的影响,得出了在岩溶发育的地区应当在距离桩中心1-1.5m处适当增加勘察孔的数量,以保证勘察的准确可靠的结论。
关键词：岩溶地区;旋挖钻孔灌注桩;承载力;数值模拟
学科专业：岩土工程
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 岩溶区桩基工程国内外发展研究现状
1.2.1 岩溶地区桩基施工研究现状
1.2.2 岩溶区对桩基施工的要求
1.2.3 岩溶区对桩基承载性能的影响分析
1.2.4 灌注桩的应用
1.3 本文的研究内容概述
第二章 岩溶区旋挖钻孔灌注桩的承载性能研究
2.1 岩溶地区不良地质条件
2.2 旋挖钻孔灌注桩概述及适用范围
2.3 旋挖钻孔灌注桩的承载性能及机理
2.3.1 岩溶地区嵌岩桩竖向荷载受力特征
2.3.2 桩侧阻力及其影响
2.3.3 桩端岩层承载机理
2.4 影响旋挖钻孔灌注桩承载力因素分析
2.5 本章小结
第三章 旋挖钻孔灌注桩施工工艺
3.1 施工前的测量放线
3.2 护筒制作与埋设
3.3 泥浆护壁
3.4 成孔方法
3.5 第一次清孔
3.6 钢筋笼的制作与吊装
3.7 安放混凝土导管及二次清孔
3.8 灌注混凝土
3.8.1 灌注混凝土的初存量
3.8.2 提升导管
3.9 岩溶桩基施工中的常见问题及处理方案
3.9.1 坍孔
3.9.2 斜孔、偏孔
3.9.3 溶洞的处理
3.9.4 钻进过程中泥浆泄漏
3.9.5 灌注混凝土过程中发生导管堵塞
3.9.6 卡钻
3.10 本章小结
第四章 工程实例及应用
4.1 工程概况
4.2 场地的环境和工程地质条件
4.2.1 气象和水文概况
4.2.3 区域地质构造概况
4.3 场地地形地貌
4.4 场地岩土层特点
4.5 水文地质条件和地下水的腐蚀性
4.6 不良地质作用和地质灾害评价
4.7 工程地质评价
4.7.1 场地稳定性评价
4.7.2 地基均匀性评价及建设事宜评价
4.8 设计概况
4.9 本章小结
第五章 桩基的检测及结果分析
5.1 概述
5.2 桩基检测方法及结果分析
5.2.1 基桩质量评价
5.2.2 桩身完整性检测
5.2.3 检测数量及钻孔位置
5.2.4 钻芯情况
5.2.5 桩身完整性类别的判定依据
5.2.6 钻芯报告结论
5.3 单桩承载力检测
5.3.1 试桩资料
5.3.2 静载试验
5.3.3 静载试验数据整理与分析
5.4 溶洞对地基承载力的影响分析
5.5 本章小结
第六章 FLAC软件及其应用
6.1 FLAC软件的简介
6.2 采用FLAC3D对1#-48#桩基的模拟分析
6.2.1 模拟计算前对模拟区域的假定
6.2.2 桩土模型的建立
6.2.3 关于本构模型的选择
6.2.4 岩土体参数的选取
6.2.5 接触面参数的选取
6.2.6 模型加载以及边界条件的设置
6.3 模拟单桩载荷试验
6.3.1 对模拟过程中最大不平衡力的分析
6.3.2 桩体加载后的应力分析
6.3.3 竖直位移分析
6.3.4 现场静载试验与FLAC3D模拟试验进行对比
6.4 桩体侧面溶洞对桩体承载力的影响研究
6.4.1 桩体侧面存在溶洞时岩石地基的承载力计算
6.4.2 溶洞最不利点处稳定性分析
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
