支盘桩理论研究及工程应用

前言

第1章 绪论

1.1 桩基础概述

1.1.1 桩基础的发展简况

1.1.2 桩基础的分类

1.1.3 桩基础的发展趋势

1.2 支盘桩的发展和研究现状

1.2.1 支盘桩的概念和发展简史

1.2.2 挤扩支盘桩的特点

1.2.3 旋扩珠盘桩

第2章 支盘桩的岩土工程勘察

2.1 岩土工程勘察

2.1.1 岩土工程勘察的任务

2.1.2 工程地质条件

2.1.3 岩土工程勘察等级的划分

2.1.4 岩土工程勘察阶段的划分

2.2 岩土工程勘察成果报告

2.2.1 文字部分

2.2.2 图表部分

2.2.3 岩土工程勘察应注意的问题

2.3 岩土工程勘察方法

2.3.1 工程地质测绘与调查

2.3.2 勘探和取样

2.3.3 工程现场试验

2.3.4 勘探手段的选择

2.3.5 现场检验及观测

2.3.6 勘察资料的室内整理

2.4 支盘桩的主要勘察内容

2.4.1 桩基勘察的主要内容及勘察要求

2.4.2 挤扩支盘桩岩土勘察要点

第3章 支盘桩的施工

3.1 支盘桩的施工工艺

3.1.1 支盘桩施工的一般程序

3.1.2 支盘桩施工成孔方法及辅助工法

3.2 挤扩支盘桩的施工机械

3.2.1 钻扩分离式施工装置

3.2.2 钻扩一体机

3.3 施工过程中的注意事项

3.3.1 成孔施工注意事项

3.3.2 支盘施工注意事项

3.3.3 钢筋笼施工注意事项

3.3.4 混凝土浇筑施工注意事项

3.4 支盘桩的检测

3.4.1 挤扩支盘桩的检测方法

3.4.2 旋扩珠盘桩的检测方法

3.5 支盘桩的质量控制

3.5.1 成孔质量控制

3.5.2 盘位质量控制

3.5.3 挤扩支盘质量控制

3.5.4 清孔质量控制

3.5.5 浇灌混凝土质量控制

3.5.6 钢筋笼质量控制

3.5.7 成桩质量控制

3.6 支盘桩构造要求

3.7 挤扩支盘桩的适用要求

3.7.1 挤扩支盘桩的适用性

3.7.2 支盘桩的不适用性

第4章 支盘桩承载力和沉降计算方法

4.1 单桩受力机理分析

4.1.1 单桩竖向荷载的传递

4.1.2 支盘桩的荷载传递机理分析

4.2 单桩竖向承载力的计算

4.2.1 单桩竖向承载力的确定方法

4.2.2 支盘桩抗压承载力的确定方法

4.2.3 支盘桩承载力计算公式

4.2.4 影响支盘桩抗压承载力大小的因素

4.2.5 支盘桩抗拔承载力计算方法

4.3 支盘桩群桩抗压极限承载力的计算

4.3.1 不考虑承台、桩、土相互作用计算支盘桩群桩极限承载力公式

4.3.2 考虑承台、桩、土相互作用计算支盘桩群桩极限承载力公式

4.4 支盘桩沉降量的计算

4.4.1 桩基沉降量计算

4.4.2 支盘桩沉降计算方法

第5章 支盘桩在湿陷性黄土地基中的应用研究

5.1 支盘桩的静载荷试验

5.1.1 工程概况

5.1.2 试验装置及原理

5.1.3 加载、卸载方法

5.1.4 终止加载条件

5.1.5 检测数据分析与判定

5.1.6 试桩钢筋应力计安装方法

5.1.7 浸水

5.1.8 支盘桩完整性检测

5.1.9 支盘桩高应变试验

5.2 静载荷试验结果分析

5.2.1 Qs关系曲线

5.2.2 Q/Qu-△s关系曲线

5.2.3 支盘桩的荷载传递机理分析

5.3 支盘桩极限承载力的预测及分段承载力的拟合

5.3.1 支盘桩极限承载力的预测

5.3.2 分段平均摩阻力q与沉降s之间的双曲线拟合

第6章 有限元法

6.1 有限元法概述

6.1.1 引言

6.1.2 有限元法的概念

6.1.3 有限元法的基本步骤

6.2 有限元法的发展

6.3 有限元分析软件介绍

6.3.1 有限元分析方法的发展趋势

6.3.2 ABAQUS软件简介

第7章 竖向荷载下支盘桩承载性状数值模拟分析

7.1 模型和单元

7.1.1 桩、土本构模型

7.1.2 本章用到的单元

7.2 基本假定

7.3 桩周土参数对支盘桩承载性状的影响

7.3.1 材料参数及边界条件

7.3.2 网格划分

7.3.3 有限元分析方法可靠性验证

7.3.4 基本算例分析

7.3.5 土层参数的影响分析

第8章 支盘桩水平承载性状数值模拟分析

8.1 支盘桩水平承载性状理论分析

8.1.1 普通直桩的桩身挠曲微分方程

8.1.2 支盘桩桩身挠曲微分方程

8.1.3 算例

8.2 有限元模型及基本参数

8.2.1 材料本构模型

8.2.2 本章用到的单元

8.2.3 基本参数及边界条件

8.2.4 基本假定

8.2.5 网格划分

8.3 有限元结果与理论分析结果比较

8.4 基本算例分析

8.5 桩身几何参数对支盘桩水平承载性状的影响

8.5.1 承力盘位置的影响

8.5.2 承力盘个数的影响

8.5.3 承力盘间距的影响

8.5.4 承力盘直径的影响

8.5.5 桩长的影响

8.5.6 桩身直径的影响

8.5.7 桩顶约束条件的影响

8.6 桩周土参数对支盘桩水平承载性状的影响

8.6.1 土的黏聚力的影响

8.6.2 土内摩擦角的影响

8.6.3 土弹性模量的影响

8.6.4 土层分布的影响

8.7 支盘桩群桩水平承载性状研究

8.7.1 引言

8.7.2 水平荷载下群桩基础的分析方法

8.7.3 支盘桩群桩水平受力性状分析

8.7.4 几何参数对群桩水平承载性状影响研究

第9章 支盘桩的发展

9.1 旋扩变径锥体螺盘混凝土灌注桩

9.1.1 概述

9.1.2 旋扩变径锥体螺盘混凝土灌注桩的特点

9.1.3 旋扩变径锥体螺盘混凝土灌注桩的施工

9.1.4 旋扩变径锥体螺盘混凝土灌注桩承载力计算公式

9.2 扩底支盘注浆桩

9.2.1 概述

9.2.2 扩底支盘注浆桩的特点

9.2.3 支盘扩底压力注浆桩的施工

9.2.4 支盘扩底注浆桩承载力计算公式

9.3 多支盘水泥土桩

9.3.1 概述

9.3.2 多支盘水泥土桩的优缺点

参考文献

附录A 挤扩支盘桩的应用工程实例

附录B 旋扩珠盘桩的应用工程实例

附录C 旋扩珠盘桩竖向承载力计算公式推导

《支盘桩理论研究及工程应用》首先综述了桩基础的发展历史，总结了支盘桩出现以来的研究成果，在前人研究成果的基础上，对支盘桩竖向承载力估算公式进行了较为全面的总结；结合支盘桩在湿陷性黄土地基中的应用实例，分析了桩周土层的性质对桩基承载力和变形的影响；利用有限元分析软件对水平荷载作用下支盘桩单桩和群桩的受力和变形性状进行了数值模拟分析，初步了解了支盘桩桩身几何参数和桩周土体参数对其承载力的影响；最后介绍了支盘桩的一些改进成果。
《支盘桩理论研究及工程应用》可供结构设计、土建施工等领域的技术人员参考，也可供大专院校上建专业师生参考。

本书从国内外变截面桩，特别时近些年出现的新桩型——支盘桩的发展和研究现状出发，主要介绍了支盘桩在国内的发展与应用现状；总结了近年来国内应用支盘桩的工程和目前对支盘桩竖向承载力进行估算的近20种公式；支盘桩的竖向承载和破坏机理；研究了支盘桩的湿陷性黄土地基中的应用情况；支盘桩的水平荷载、水平荷载与竖向荷载共同作用下的数值模拟分析；指出了支盘桩应用过程中出现的问题，介绍了为解决这些问题而对其进行改进措施，如旋扩变径锥体螺盘混凝土灌注桩、挤扩支盘注浆桩、多支盘水泥土桩等。