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1 桩基工程分析和设计中的数学方法1

1.1 概述1

1.2 灰色系统理论在桩基工程研究中的应用1

1.2.1 灰色系统理论简介1

1.2.2 灰色系统理论用于预测单桩极限承载力和沉降2

1.2.3 用灰色关联分析研究嵌岩桩的工作特性8

1.3 神经网络方法在桩基工程中的应用12

1.3.1 神经网络方法简介12

1.3.2 单桩极限承载力预测的神经网络模型15

1.3.3 神经网络法预估单桩的沉降20

1.3.4 基于神经网络的嵌岩桩承载特性分析方法26

1.4 最优化理论在桩基工程中的应用32

1.4.1 最优化理论概述32

1.4.2 最优化理论在桩～筏基础设计中的应用33

1.4.3 桩～筏基础优化设计中的若干问题探讨42

2 竖向荷载作用下桩侧阻力的研究46

2.1 概述46

2.2 有关规范中桩侧阻力的取值方法46

2.3 粘性土液性指数IL与极限桩侧阻力关系的研究53

2.4 影响桩侧阻力发挥的因素54

2.5.1 概述62

2.5.2 桩侧阻力的强化效应62

2.5 桩侧阻力的强化和退化效应62

2.5.3 桩侧阻力强化效应的理论分析68

2.5.4 桩侧阻力的退化效应72

2.5.5 抗拔桩中桩侧阻力的强化和退化效应74

2.5.6 关于两种效应的综述75

3 桩～土界面特征对桩基承载力影响的研究及应用76

3.1 概述76

3.2 桩与土接触面的力学特征77

3.3 砂土中不同表面粗糙度桩承载力的试验研究79

3.3.1 试验情况79

3.3.2 试验结果及分析79

3.3.3 模型桩表面粗糙度的描述80

3.3.4 考虑桩表面粗糙度的单桩极限承载力计算方法81

3.4 桩～岩界面特征对嵌岩桩承载力影响的研究83

3.4.1 嵌岩桩孔壁粗糙度的初步认识83

3.4.2 不同孔壁粗糙度时嵌岩桩的侧阻力84

3.4.3 不同孔壁粗糙度时嵌岩桩承载性状的试验研究85

3.4.4 孔壁粗糙度影响嵌岩桩桩侧阻力的机理88

3.4.5 影响嵌岩桩孔壁粗糙度的因素89

3.5 孔壁粗糙度对钻孔灌注桩承载力影响的工程实例90

3.6 桩～土界面特征对桩的抗拔极限侧阻力影响的试验研究92

3.7 增加钻孔灌注桩孔壁粗糙度的施工措施92

4.2 单桩轴向刚度的研究94

4.1 概述94

4 桩～筏(承台)基础刚度的研究94

4.2.1 单桩轴向刚度的线弹性分析95

4.2.2 单桩轴向刚度的非线性分析98

4.3 桩～筏(承台)基础刚度的计算103

4.4 考虑承台刚度的桩～承台体系的内力和变形106

4.4.1 工程概况107

4.4.2 按刚性承台计算桩顶轴力107

4.4.3 m法桩～弹性承台法计算桩～(承台)体系的内力108

4.4.4 不同荷载分布形式下桩顶轴力随承台刚度的变化规律111

4.4.5 不同布桩形式下桩顶轴力随承台刚度的变化规律115

4.4.7 筏板刚度对桩～筏基础共同作用特性的影响118

4.4.6 承台表面变形的变化规律118

4.5 基于桩～筏(承台)刚度的筏板(承台)厚度确定方法121

4.5.1 概述121

4.5.2 任意荷载作用位置、任意布桩形式下承台厚度的确定方法122

4.5.3 进一步的说明及应用实例125

4.5.4 应用实例125

5 桩基础的变形控制设计理论与方法126

5.1 概述126

5.1.1 复合桩基的研究及发展127

5.1.2 复合桩基的设计概念129

5.2 群桩的沉降特点与性状131

5.3 群桩沉降的计算方法132

5.3.1 等代墩基法133

5.3.2 弹性理论法134

5.3.3 有限单元法136

5.3.4 原位测试估算法137

5.3.5 群桩差异沉降的估算137

5.3.6 复合桩基的沉降计算137

5.4 多层建筑桩基的变形控制设计理论与方法140

5.4.1 变形控制复合桩基础140

5.4.2 减少沉降桩基础154

5.4.3 疏桩基础160

5.5 小高层建筑桩基的变形控制设计实例分析165

5.6 高层建筑桩基的变形控制设计实例分析170

5.6.1 高层建筑加层的复合桩基实例171

5.6.2 桩型修改的复合桩基实例172

5.6.3 以强度控制为目标的复合桩基实例175

5.6.4 桩身质量缺陷导致的复合桩基实例177

5.6.5 杭州某综合楼复合桩基及其实侧结果分析180

5.6.6 超高层建筑复合桩基实例简要分析184

5.7 桩基础变形控制设计中的地基承载力计算187

5.7.1复合桩基的可能破坏状态187

5.7.2 上海地基规范的方法188

5.7.3 杨敏的方法189

5.7.4 管自立的方法189

5.7.5 宰金珉的方法190

5.7.6 郑刚的方法195

5.8 桩基础的变形控制设计的展望196

6 嵌岩桩的分析、计算与设计198

6.1 概述198

6.2 嵌岩桩承载和变形性状的基本特征198

6.3 嵌岩桩桩侧阻力的研究201

6.4 嵌岩桩载荷试验曲线分析205

6.5 影响嵌岩桩承载性状的因素207

6.5.1 嵌岩深度对嵌岩桩承载力的影响208

6.5.2 桩径对嵌岩桩承载力的影响209

6.5.3 岩石模量对嵌岩桩承载力的影响210

6.5.4 岩石的成层性对嵌岩桩承载力的影响211

6.5.5 桩底沉渣对嵌岩桩承载力的影响211

6.5.6 影响嵌岩桩承载性状的其它因素213

6.6 嵌岩桩桩端阻力的计算214

6.6.1 计算嵌岩桩桩端阻力的规范方法及其不足215

6.6.2 根椐岩石承载力计算嵌岩桩桩端阻力218

6.7 嵌岩桩桩侧阻力的计算220

6.8 嵌岩长桩的脆性破坏机制223

6.8.1 嵌岩长桩脆性破坏原因的分析224

6.8.2 嵌岩长桩承载性状的理论研究224

6.9 软岩中嵌岩桩的蠕变效应226

6.9.1 软岩的本构模型227

6.9.2 桩～岩界面模型230

6.9.3 计算实例及分析231

6.10 嵌岩桩的设计方法233

6.10.1 概述233

6.10.2 嵌岩桩荷载和沉降的计算234

6.10.3 嵌岩桩的设计方法234

6.10.4 关于风化带和节理影响的修正240

6.10.5 工程实例241

附：岩石性质表243

7 多级扩盘桩及其工程应用254

7.1 概述254

7.2.1 DX挤扩桩的施工方法256

7.2 多级扩盘桩的施工方法256

7.2.2 ZKKPJ扩盘桩的施工方法257

7.3 多级扩盘桩荷载传递特征的研究259

7.3.1 扩盘桩承载性状的理论分析259

7.3.2 多级扩盘桩模型试验分析261

7.3.3 多级扩盘桩轴向荷载传递特征264

7.4 多级扩盘桩设计方法265

7.4.1 多级扩盘桩平面布置原则265

7.4.2 桩径的设计265

7.4.3 扩盘位置的确定266

7.5 多级扩盘桩工程应用实例268

7.4.4 扩盘间距的选择268

7.5.1 承受竖向下压荷载的多级扩盘桩269

7.5.2 承受竖向上拔荷载的多级扩盘桩271

7.6 多级扩盘桩承载力和沉降的计算273

7.6.1 多级扩盘桩承载力的计算273

7.6.2 多级扩盘桩单桩沉降计算274

7.6.3 多级扩盘桩群桩沉降的计算275

8 桩端压力注浆技术277

8.1 概述277

8.2 桩端压力注浆的分类277

8.3 桩端压力注浆桩承载性状的研究279

8.4 影响桩端压力注浆桩的承载力的主要因素283

8.5 桩端压力注浆的理论分析287

8.5.1 桩端压力注浆提高桩基承载力的机理287

8.5.2 桩端压力注浆的球(柱)孔扩张理论291

8.6 桩端压力注浆施工工艺293

8.7 桩端压力注浆桩承载力的计算297

8.7.1 基于桩身截面变化的桩的承载力计算方法297

8.7.2 按照修正桩端阻力方法计算桩端压力注浆桩承载力的方法300

8.7.3 桩端为粗粒土时桩端压力注浆桩承载力的简化计算302

8.7.4 用提高系数法计算桩端压力注浆桩的承载力303

8.8 桩端压力注浆桩的工程实例303

9.1 概述306

9 桩基测试技术新进展306

9.2 Osterberg试桩法及其应用307

9.2.1 概述307

9.2.2 Osterberg试桩法的试验装置及试验方法308

9.2.3 Osterberg试桩法的试验结果及分析310

9.2.4 Osterberg试桩法的应用范围311

9.2.5 Osterberg试桩法的优点与存在的问题311

9.2.6 Osterberg试桩法若干问题讨论312

9.3 静动试桩法及其应用316

9.3.1 静动试桩法的原理316

9.3.2 静动试桩法的试验设备316

9.3.3 静动试桩法试验分析318

9.3.4 静动试桩法应用范围与实例分析319

9.4 反射波法检测桩基完整性的定量化研究321

9.4.1 概述321

9.4.2 变波阻抗桩定解问题的建立及其差分解322

9.4.3 波形拟合法的原理及基桩缺陷定量化的实现326

9.5 高应变检测桩基承载力中的若干问题339

9.5.1 CASE阻尼系数的Jc取值340

9.5.2 CAPWAP参数敏感性分析343

9.5.3 高应变动力试桩误差分析344

参考文献351

后记362