陳佳-開題報告

學號：2130950021探討生學位論文選題報告學位級別工學碩士探討生姓名 陳佳指導老師 徐宏武翔交通運輸工程探討方向地基承載力所在學院 土木建筑學院重慶交通高校學位評定委員會辦公室制2014年12月1、查閱相應(yīng)的規(guī)范與手冊。了解實際操作過程的適用條件和結(jié)果分析。2、通過工程現(xiàn)場試驗了解灰土樁復(fù)合地基承載力的檢測方法。用慢速維荷法和快速維荷法進行對比探討。通過對檢測結(jié)果的分析，總結(jié)檢測方法的結(jié)果評判。3.3探討中可能遇到的難點與解決方法、措施可能遇到的難點：1、靜載荷試驗法設(shè)備笨重,試驗周期長,受場地條件限制,一個工程只能做少數(shù)幾個點的測試,主要用于為設(shè)計供應(yīng)資料,不能滿意地基處理過程中對施工質(zhì)量跟蹤檢測的要求,也不能對地基處理效果做出全面評價，而單樁復(fù)合地基靜載荷試驗結(jié)果的精確性與載荷板的形態(tài)和尺寸親密相關(guān)，當載荷板的形態(tài)與尺寸與實際復(fù)合地基單元塊不符時,就相當于變更了樁的布置方式和置換率，試驗結(jié)果就不具代表性，由于載荷板的大小和加載值的限制,靜載荷試驗影響的深度范圍有限,地基的淺部狀況對承載力影響較大。2、檢測方法太多，但實際能接觸到的方法很少。規(guī)范上要求檢測過程要求嚴格,過程繁瑣。而實際操作中因為各種緣由并沒有嚴格依據(jù)規(guī)范操作，可能會對結(jié)果產(chǎn)生肯定的影響。3.3.2解決方法、措施：1、由于各種檢測方法都有肯定的適用范圍,故必需依據(jù)檢測目的、地基類型和現(xiàn)場條件，選擇經(jīng)濟、有效、適當?shù)臋z測方法。靜載荷試驗適用于各種類型地基，但是有些工地現(xiàn)場作業(yè)條件狹小,不滿意試驗條件,這時應(yīng)選擇合適方法。.無論何種試驗方法,都有肯定的局限性,故應(yīng)盡可能采納多種方法進行綜合分析。靜載荷試驗比較直觀、牢靠，但是試驗數(shù)量有限，對于工程地質(zhì)條件困難的工區(qū),難以對整個地基處理效果和全面評價,須要輔以經(jīng)濟、快速的方法作為補充手段，例如附加質(zhì)量法檢測地基承載力具有簡便、快速的特點，能夠供應(yīng)較大范圍內(nèi)的地基承載力值,對地基承載力能夠做出具有較高代表性的評價。在檢測方法中,靜載荷試驗是最基本的一種方法,也是檢驗其它方法是否精確的唯一方法。在全部動測方法中，必需依靠靜載荷試驗去建立動靜關(guān)系,才能把動參數(shù)轉(zhuǎn)換成地基承載力值;但是動測方法具有輕巧、快速、不受場地條件限制等優(yōu)點,故可作為靜載荷試驗的必要補充。把動靜方法有機地結(jié)合起來,是地基承載力檢測技術(shù)發(fā)展的趨勢,也是工程建設(shè)發(fā)展的須要。.多參加實際的檢測項目，深化了解檢測過程。結(jié)合各種論文文獻總結(jié)其中相同的結(jié)論。在操作中盡量遵守規(guī)范要求，仔細分析結(jié)果。.預(yù)期目標（主要成果、理論意義與實際應(yīng)用價值）主要成果：1、嫻熟駕馭地基承載力的靜載試驗法2、得出復(fù)合地基承載力在靜荷載作用下的變形規(guī)律和機理3、得出各要素對復(fù)合地基承載力的影響4、對復(fù)合地基理論有了進一步的完善和補充，可濕陷性黃土復(fù)合地基設(shè)計施工人員供應(yīng)參考理論與實際應(yīng)用價值：目前，在馬路橋涵地基承載力的檢測與評定過程中，存在不少問題主要表現(xiàn)在依據(jù)不統(tǒng)一，檢測設(shè)備混淆，檢測結(jié)果過于簡潔，造成檢測數(shù)據(jù)失真;不分適用條件，機械地套用檢測方法，特殊是對于重要工程或地質(zhì)條件困難時，沒有進行必要的室內(nèi)外試驗，簡潔得出地基容許承載力，使構(gòu)造物地基承載力無法評定針對目前地基承載力檢測的現(xiàn)狀，有必要具體探討地基承載力的檢測方法以與如何正確運用，本文查閱了目前馬路橋涵建筑地基巖土勘察以與鐵路等方面設(shè)計施工規(guī)范中相關(guān)內(nèi)容，通過分析比較，并結(jié)合馬路工程實踐，提出了相應(yīng)的地基承載力檢測方法，可作為橋涵地基檢測的依據(jù)。論文工作量與工作進度安排：（一）論文工作量依據(jù)《重慶交通高校碩士探討生學位論文格式規(guī)范標準》以與指導老師等具體要求，確定本次論文的工作量。（二）工作進度安排2014年11月至2014年12月一一廣泛查閱相關(guān)文獻資料，進行整理分析，并完成論文開題2015年1月至2015年4月一一進行深層次的調(diào)研與資料收集。2015年5月至2016年1月——論文寫作階段；2016年2月至2016年3月——論文修改；2016年4月至2016年5月——論文提交、審核、答辯。審查看法（審查小組成員應(yīng)不少于3人）：開題報告時間：年月日參加人數(shù)：教師人。審查結(jié)果：口同意□不同意審查小組組長（簽名）：年月日指導老師對開題報告的綜合看法:指導老師（簽名）：論文題目灰土樁復(fù)合地基在靜載作用下的變形規(guī)律和機理探討探討方向 地基承載力課題來源（打J）國家部委省、自治區(qū)、直轄市國際合作市企業(yè)自選其它V論文類型（打J）理論探討應(yīng)用探討開發(fā)探討試驗探討跨學科探討其它VV.選題依據(jù)、國內(nèi)外探討現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài):選題依據(jù)黃土是第四紀的一種以粉砂為主，富含碳酸鹽的特殊積累物，具有大孔隙、無層理而垂直節(jié)理等特性。其沉積年頭從早更新世一到全新世的近期，分布較廣，覆蓋著全球陸地面積的2.5%以上，其分布在我國與前蘇聯(lián)、羅馬尼亞、保加利亞、新西蘭、法國、德國、比利時、匈牙利和波蘭等國的大部分地區(qū)，止匕外，美國中西部，南部非洲與澳大利亞均有連續(xù)或零星分布。我國黃土分布很廣，主要分布在北緯30°?49°,東經(jīng)75°?127。之間。分布在新疆伊犁、青海、陜西、甘肅、內(nèi)蒙、西藏、寧夏等十一個省區(qū)。尤其在陜、甘、晉地區(qū)大面積分布，在黃河中游地區(qū)有厚度黃土連續(xù)覆蓋，其依據(jù)地質(zhì)年頭可劃分為QI、Q2、Q3、Q4o面積約占我國國土面積的6.6%,估計有6.32x1（^女/，其中濕陷性黃土分布面積達3.8xl（）5人m2。中國黃土分布面積約6400人/,其中濕陷性黃土因其濕陷變形量大、變形速率快、變形不勻稱等特征，往往使建筑物因地基產(chǎn)生大幅度的沉降或不勻稱沉降，從而造成建筑物開裂、傾斜，甚至破壞。為了保證建筑物的穩(wěn)定性，通常須要花費大量的物力、財力對濕陷性黃土地基進行加固處理。隨著我國對西部地區(qū)開發(fā)力度的加強，濕限性黃土地區(qū)工程建設(shè)速度近年來有了很大提高。因此如何有效地對濕陷性黃土地基進行處理，是黃土地區(qū)進行馬路、鐵路、水利等工程建設(shè)須要解決的重要課題，不僅具有重要的理論意義，同時還具有重要的工程實踐意義?；谝陨舷嘧R，在西北地區(qū)開展對濕陷性黃土土性探討與黃土濕陷性消退方法探討有重要的意義?；彝翗稊D密法用于處理濕陷性黃土地基已在馬路行業(yè)取得成效，但還尚未廣泛應(yīng)用。灰土與灰土擠密樁是西部地區(qū)處理濕陷黃土的一種有效的地基方法，這種方法簡便、經(jīng)濟、有效，在青海地區(qū)運用不久，但取得了很好的經(jīng)濟效益。盡管灰土在我國運用已近千年，擠密樁的運用也有四十年，但對其的理論探討與作用機理卻停滯不前，鮮見報端。在實際運用中，往往依靠閱歷進行設(shè)計和施工，這就產(chǎn)生了一些沖突和不行說明的現(xiàn)象。1.2國內(nèi)外探討現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)國外探討現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)復(fù)合地基技術(shù)起源較早，早在兩千多年前就有人用燒制的石灰與土體混合填充于建筑物地基的墊層當中。但樁土復(fù)合地基技術(shù)卻起源于近代歐洲。1835年，法國人最早運用碎石樁。1936年德國S.Steuerman用振動水沖加密沙土地基后，碎石樁處理地基技術(shù)起先得到大量應(yīng)用。1960年左右英國起先將振動法應(yīng)用于加固粘性土地基。隨后，德國、美國和日本也起先廣泛應(yīng)用。其次次世界大戰(zhàn)以后，美國研制勝利一種就地攪拌樁（MIP）o1963年，日本清水建設(shè)株式會社從美國引進這種施工方法,并加以改進開發(fā)出CSL法和MR-D法。20世紀60年頭，日本和瑞典起先開發(fā)出深層攪拌法，專用于加深深層軟土。另一類水泥土樁為粉體噴射樁。1937年瑞典工程師KjeldPaus首先提出用石灰攪拌樁加固15m深度范圍內(nèi)的軟土地基。1967年瑞典日本起先研制石灰攪拌施工機械。于1974年研制勝利。隨著散體材料樁與柔性樁的快速發(fā)展，剛性樁也以其自身的優(yōu)點起先漸漸應(yīng)用于地基處理中，二次大戰(zhàn)后，無縫鋼管樁起先用于地基處理中。二次大戰(zhàn)后。無縫例管樁起先應(yīng)用于基礎(chǔ)工程。此后，混凝土樁、CFG樁、PPC樁、漿固碎石樁等也相繼出現(xiàn)并在工程建設(shè)中得到了應(yīng)用。除了上述常規(guī)樁型外，X型樁、Y型樁等異型樁也在部分工程中得到了應(yīng)用。伴隨著新型樁的不斷涌現(xiàn)，施工工藝與機械制造水平也在不斷進步。在施工工藝上以前沉樁采納手工木椎、石椎沉樁，現(xiàn)在采納自由落錘、蒸汽錘、柴油錘、壓縮空氣錘;在灌注樁工藝上由一般鉆孔灌注樁發(fā)展出機械鉆孔擴底灌注樁和多級擴盤樁；并將擴底樁技術(shù)與注漿技術(shù)引入灌注樁，發(fā)展出了夯擴樁與后壓漿灌注樁。在機械工藝上，四軸深層攪拌機、海上深層灌注樁、水平旋噴機、螺旋鉆機。循壞鉆機、機動洛陽鏟、旋轉(zhuǎn)套管機等機械也不斷面世并投入運用。國內(nèi)探討現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)灰土樁法是利用成孔時的側(cè)向擠壓作用，使樁間土得以擠密；隨后將樁孔用灰土分層夯填密實，使得對土的側(cè)和深層擠密加固。灰土樁屬于人工復(fù)合地基，其上部荷載由樁體和樁間擠密土共同擔當。灰土樁法具有原位處理、深層擠密和以土治土的特點，用于處理厚度較大的濕陷性黃土或填土地基時，可獲得顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益，因此在我國西北和華北等地區(qū)已廣泛應(yīng)用。我國地域?qū)掗煟こ痰刭|(zhì)困難，改革開放后工程建設(shè)規(guī)模大，我國是發(fā)展中國家,建設(shè)資金短缺，這給復(fù)合地基理論和實踐的發(fā)展供應(yīng)了很好的機遇。復(fù)合地基擠密法最早是有前蘇聯(lián)教授于1934年首創(chuàng)至今已有70年歷史。我國自50年頭中期起先，在西北黃土地區(qū)曾多次進行過土樁擠密地基的試驗探討和應(yīng)用，但因當時設(shè)備條件所限而未能推廣。60年頭中期，西安地區(qū)為解決雜填土地基深層處理問題，在土樁擠密法的基礎(chǔ)上試驗勝利了灰土擠密樁法，具有中國自己的特點，并自70年頭起逐步推廣應(yīng)用。四十年來，甘、陜、晉、豫與華北等黃土地區(qū)都先后開展了土樁或灰土樁擠密的試驗探討和推廣應(yīng)用，獲得了豐厚的科研資料和實踐閱歷。1985年陜西省領(lǐng)先編制了《灰土樁和灰土樁擠密地基設(shè)計施工與驗收規(guī)程》(DBJ24-85),在省內(nèi)頒布試行。1990年在河北承德，中國建筑學會地基基礎(chǔ)專業(yè)委員會在黃熙齡院士主持下召開了我國第一次以復(fù)合地基為專題的學術(shù)探討會。會上溝通、總結(jié)了復(fù)合地基理論和實踐方面的探討成果,提出了基于廣義復(fù)合地基概念的復(fù)合地基定義和復(fù)合地基理論框架，總結(jié)了復(fù)合地基承載力和沉降計算思路和方法。1996年中國土木工程學會土力學與基礎(chǔ)工程學會地基處理學術(shù)委員會在浙江高校召開了全國復(fù)合地基理論和實踐學術(shù)探討會，總結(jié)成果，溝通閱歷，共同探討發(fā)展中的問題，促進了復(fù)合地基理論和實踐水平的提高。近年來復(fù)合地基技術(shù)在我國房屋建筑、高等級馬路、鐵路、堆場、機場和堤壩等土木工程中得到廣泛應(yīng)用，復(fù)合地基在我國已成為一種常用的地基基礎(chǔ)型式，已取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。雖然灰土樁擠密樁在我國應(yīng)用已有40年歷史，但對其作用機理還不非常清晰。近年來，國內(nèi)眾多學者對其探討多集中在灰土的性狀、樁周擠密區(qū)的應(yīng)力分析和樁土應(yīng)力比上。主要參考文獻：［1］韓曉雷等.灰土擠密樁成孔過程中孔周土體的應(yīng)力分析［J］西安建筑科技高校學報，1999年，三期：256?259［2］張希宏等.灰土擠密樁復(fù)合地基的濕陷性評價［J］電力勘測，2001年，Vol.29,No.1:89?94［3］建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范［M］(GB50007-2002)中國建筑工業(yè)出版社［4］復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范［M］(GB/T50783-2012),中國安排出版社［5］建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范［M］(JGJ106-2003)［6］胡中雄.土力學與環(huán)境土力學［M］.上海：同濟高校出版社，1997年［7］郅彬.灰土強度因素探討與灰土擠密樁樁周土體應(yīng)力有限元分析，西安建筑科技高校碩士論文，2002.6［8］陳莉等.灰土擠密樁在濕陷性黃土地集中的設(shè)計與應(yīng)用［D］.蘭州：蘭州鐵道學院,2000年,Vol.19,No.6［9］徐芝綸.彈性力學(上冊)［M］,北京：高等教化出版社，1995年［10］水偉厚.黃土場地深基坑開挖變形性狀探討M.西安：西安建筑科技高校，2001年［11］何榮炳.灰土擠密樁復(fù)合地基有限元分析［J］.山西建筑，2006(05)［12］貪麥平.灰土工程性狀與灰土擠密樁承載機理探討［D］西安：西安建筑科技高校碩士學位論文,2004：TU472.32.[13]龔曉南.廣義復(fù)合地基理論與工程應(yīng)用[J]. 巖土工程學報，2007,29(1)：32?34[14]董玉凱等.灰土擠密樁復(fù)合地基作用的單樁有限元分析[R].北京：2008[15]劉振界，焦金輝.擠密灰土樁或土樁對濕陷性黃土的地基處理施工技術(shù)探討[J].科技信息，2010,(3)[16]劉振界，焦金輝.灰土擠密復(fù)合地基樁體極限承載力統(tǒng)一解[J].廣西高校學報(自然科學版)，2013,38(1)[17]曹黎娟,趙均海,魏雪英.基于統(tǒng)一強度理論的灰土擠密樁應(yīng)力分析[J].巖土力學,2006,(10)[18]曾友金,章為民.用有限單元法分析超長單樁的荷載傳遞[J].巖土力學，2002,(06)[19]張愛軍,謝定義.復(fù)合地基三維數(shù)值分析[M].北京:科學出版社,2004.[20]黃紹銘,王迪民,裴捷.削減沉降量樁基的設(shè)計與初步實踐[A],上海：同濟高校出版社，1991.405—410.[21]顧堯章，周煥喬.水泥攪拌樁承載力與臨界樁長[A].杭州:浙江高校出版社，1992.170?173.[22]ZHAOJi-dong,WANGGang.Unloadingandreverseyieldingofafinitecavityinaboundedcohesive-frictionalmedium[J].ComputersandGeotechnics,2009.239?245.[23]ZHAOJi-dong.Aunifiedtheoryforcavityexpansionincohesive-frictionalmicromorphicmedia[J].InternationalJournalofSolidsandStructures,2011.1370~1381..[24]ROSENBERGZ,DEKEKE.Anumericalstudyofthecavityexpansionprocessanditsapplicationtolong-rodpenetrationmechanics[J].InternationalJournalofImpactEngineering,2007.147~154.[25]ROSENBERGZ,DEKELE.Analyticalsolutionofthesphericalcavityexpansionprocess[J].InternationalJournalofImpactEngineering,2008.193?198.[26]HassiotisS,ChameauJL,GunaratneM.DesignmethodforstabilizationofslopeswithPiles[J].JournalofGeotechnicalandGeoenvironmentalEngineering,1997,123(4)：314?322[27]GONGXiao-nan.Developmentandapplicationtohigh-risebuildingofcompositefoundation[A].2001[28]AlamgirM,MiuraN,PoorooshasbHB,MadhavMR.Deformationanalysisofsoftgroundreinforc