擴底楔形樁是作者綜合常規(guī)楔形樁和擴底樁的技術優(yōu)點，自主研發(fā)的一種新型縱向異形截面樁基技術；該技術方法不僅可以提高樁基豎向抗壓承載力，而且可以減少負摩阻力對基樁的影響。《擴底楔形樁技術開發(fā)與承載特性研究》是一部反映作者近年來對擴底楔形樁的研究成果的專著，簡要介紹了其技術開發(fā)過程，基于模型試驗、數(shù)值模擬以及理論分析等方法，對擴底楔形樁的抗壓承載力、抗拔承載力、水平向承載力、負摩阻力特性以及沉樁擠土效應等問題進行了系統(tǒng)介紹。
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目錄
《博士后文庫》序言
序1
序2
前言
第1章緒論1
1.1概述1
1.2異形樁國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1
1.2.1橫截面異形樁研究現(xiàn)狀3
1.2.2縱截面異形樁研究現(xiàn)狀8
1.3擴底楔形樁主要關鍵技術問題10
1.4本書的主要研究內(nèi)容及技術路線12
第2章擴底楔形樁的技術開發(fā)14
2.1開發(fā)思路14
2.2設計方法14
2.3施工工藝15
2.3.1人工挖孔及夯擴擴底楔形樁施工工藝15
2.3.2高聚物注漿擴底楔形樁施工工藝16
2.4質(zhì)量檢測與效果評價18
2.4.1擴大頭鉆芯取樣檢測18
2.4.2低應變反射波法檢測18
2.4.3靜載荷試驗19
9.5應用范圍19
第3章豎向抗壓承載特性20
3.1引言20
3.2大比尺模型試驗20
3.2.1模型試驗概述20
3.2.2試驗結果與分析24
3.3小比尺透明土模型試驗26
3.3.1模型試驗概述26
3.3.2試驗結果與分析29
3.4數(shù)值模擬分析33
3.4.1數(shù)值模型建立33
3.4.2數(shù)值模型的驗證與分析35
3.4.3數(shù)值模擬結果與分析36
3.5理論分析計算42
3.5.1理論模型建立42
3.5.2理論模型的驗證與分析47
3.5.3理論計算結果與分析48
3.6本章小結50
第4章豎向抗拔承載特性52
4.1引言52
4.2大比尺模型試驗59
4.2.1模型試驗概述52
4.2.2試驗結果與分析53
4.3拔樁過程小比尺透明土模型試驗54
4.3.1模型試驗概述54
4.3.2試驗結果與分析55
4.4數(shù)值模擬分析58
4.4.1數(shù)值模型建立58
4.4.2數(shù)值模型的驗證與分析59
4.4.3數(shù)值模擬結果與分析61
4.5理論分析計算66
4.5.1理論模型建立66
4.5.2理論模型的驗證與分析70
4.5.3理論計算結果與分析71
4.6本章小結73
第5章水平向承載特性74
5.1引言74
5.2大比尺模型試驗74
5.2.1模型試驗概述74
5.2.2試驗結果與分析76
5.3小比尺透明土模型試驗78
5.3.1模型試驗概述78
5.3.2試驗結果與分析79
5.4數(shù)值模擬分析84
5.4.1數(shù)值模型建立84
5.4.2數(shù)值模型的驗證與分析84
5.4.3數(shù)值模擬結果與分析85
5.5理論分析計算88
5.5.1彈性理論模型建立88
5.5.2彈塑性理論模型建立92
5.5.3理論模型的驗證與分析96
5.5.4理論計算結果與分析96
5.6本章小結100
第6章地面堆載作用下負摩阻力特性102
6.1引言102
6.2大比尺模型試驗102
6.2.1模型試驗概述102
6.2.2試驗結果與分析103
6.3中性點位置確定小比尺透明土模型試驗106
6.3.1模型試驗概述106
6.3.2試驗結果與分析106
6.4數(shù)值模擬分析111
6.4.1數(shù)值模型建立111
6.4.2數(shù)值模型的驗證與分析111
6.4.3數(shù)值模擬結果與分析112
6.5理論分析計算115
6.5.1理論模型建立115
6.5.2理論模型的驗證與分析120
6.5.3理論計算結果與分析121
6.6本章小結124
第7章沉樁擠土效應特性125
7.1引言125
7.2小比尺透明土模型試驗125
7.2.1模型試驗概述125
7.2.2模型試驗驗證126
7.2.3試驗結果與分析127
7.3數(shù)值模擬分析129
7.3.1數(shù)值模型建立129
7.3.2數(shù)值模型的驗證與分析131
7.3.3數(shù)值模擬結果與分析133
7.4理論分析計算141
7.4.1理論模型建立141
7.4.2理論模型的驗證與分析150
7.4.3理論計算結果與分析151
7.5本章小結154
第8章結論與展望156
8.1結論156
8.2展望158
參考文獻159
編后記168
樁基礎工程由于其施工速度快、加固深度大、適宜多種地質(zhì)條件、可顯著提高地基承載力和減小變形，被廣泛應用于建筑、交通、輸變線電塔以及海洋基礎等工程實踐中。增加樁徑或樁長可以提高樁基整體承載特性，但是一味地靠增加材料以提高承載力的做法既不經(jīng)濟又增大施工難度；因此，尋求單位材料利用率高，實現(xiàn)高承載力、低造價，且地基的穩(wěn)定性可以明顯增加的新型樁基，成為巖土工程界廣泛關注的熱點和難點問題之一。
目前巖土工程界常用的方法主要有：通過改變樁基橫截面形式來提高樁側比表面積，從而提高樁側摩阻力的橫截面異形樁（如壁板樁、PCC樁、X形樁、Y形樁以及H形樁等）；通過改變樁基縱向截面形式來提高樁側摩阻力或樁端阻力的縱向截面異形樁（如擴底樁、楔形樁、釘形樁以及擠擴支盤樁等）。部分樁型在工程界得到了廣泛應用并取得了良好的社會經(jīng)濟效益。此外，樁基后注漿技術也可以有效提高樁側摩阻力和樁端阻力。
近年來，作者及其團隊成員在樁基工程技術創(chuàng)新方面做了一些嘗試和開拓，授權了3項國際發(fā)明專利、30多項國家發(fā)明專利。在技術創(chuàng)新過程中發(fā)現(xiàn)工程科學問題，在實踐中總結理論，并用新的理論指導實踐。擴底楔形樁是作者結合預應力管樁和樁端后注漿的技術優(yōu)點，聯(lián)合考慮楔形樁和擴底樁的受力機理而發(fā)明的一種新型樁基技術（相關施工工藝獲授權國家發(fā)明專利4項，相關承載力計算方法獲軟件著作權登記2項）。與常規(guī)樁型相比，擴底楔形樁可以有效提高豎向抗壓及水平向承載力，減少樁側負摩阻力對基樁承載力的影響。為了進一步推廣該技術，迫切需要有一本對該技術原理及承載力計算方法進行系統(tǒng)總結的專著。
全書共8章，第1章緒論；第2章擴底楔形樁的技術開發(fā)；第3章豎向抗壓承載特性；第4章豎向抗拔承載特性；第5章水平向承載特性；第6章地面堆載作用下負摩阻力特性；第7章沉樁擠土效應特性；第8章結論與展望。
感謝周航博士、曹兆虎博士、顧紅偉碩士、彭懷風博士以及周立朵碩士等的合作和辛勤工作；劉漢龍教授和楊慶教授認真審閱并給本書寫序，作者在此表示衷心感謝。本書研究成果獲得高等學校學科創(chuàng)新引智計劃（B13024）、教育部長江學者創(chuàng)新團隊（IRT-15R17）和國家自然科學基金（51278170、51478165）資助，并得到中國博士后基金《博士后文庫》資助出版，在此表示感謝。
限于作者水平，有些問題研究尚淺，本書存在某些不足在所難免，誠懇希望專家、讀者批評指正，并敬請將寶貴意見及時反饋給作者，以便作者更正和繼續(xù)研究。
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