长短桩基础承载特性分析_开题报告

一、文献综述

1.1 课题的提出及研究意义

随着经济建设的飞速发展，高层建筑和其它一些大型市政构筑物越来越多。桩基础的发展经历了从传统桩基础到沉降控制复合桩基，从以承载力极限状态控制到以承载力极限状态和正常使用极限状态双重控制的过程。近年来复合地基、桩基础和桩筏基础的优化分析逐步深人，由于包含有长短桩的桩基础或复合地基在控制基础沉降和节省投资方面体现出了极大的优势，而逐步成为研究的热点问题。

针对土层分布有浅、深两层持力层的情形，常规设计时通常首先考虑选择支承于较浅层持力层的短桩基础，但当外部荷载较大时，采用短桩基础往往会出现承载力满足要求而沉降量过大的情况。此时通常的做法是采用完全坐落于深层持力层上的全长桩基础方案，全长桩基础可满足承载力和变形的双重要求。但这种设计常常会导致出现大量长桩或超长桩，使得施工难度及工程投资大大增加。

在此种勘察到的工程概况中，长短桩基础的设计将可以良好地优化桩基础的设计，将柔性短桩桩端置于浅部持力层中利用提供大部分承载力，将刚性长桩桩端置于深部持力层中为减少建筑物引起的沉降变形。这样一来，相对于全长桩的设计可以减少长桩的使用数量，缩减工程开资，以达到节省材料充分利用现有土体资源的目的。

例如：

1.2 国内研究现状

长短桩基础所用的建筑材料要比全长桩基础的要少，而且很好的利用到了浅部持力层的资源，施工方便，所需施工时间更短。这种新型的地基处理形式在工程中被越来越多的研究人员所关注。但是对于这样比较新型的桩基础设计，现在工程界还处于一个开始的阶段，人们对这种基础的计算方法和设计理论还不够完善。

2001年中国建研院马骥等提出了长短桩复合地基的设计概念，通过加设短桩提高地基的承载能力，而长桩主要控制整体的沉降，首先计算短桩加固范围地基土的承载力，然后计算长桩与短桩合并后整体地基的承载力。应用复合模量法将桩按照强度等效成地基土，然后求出等效桩土的模量，采用分层总和法算出沉降量。

邓超对长短桩复合地基的承载能力和沉降采用二维有限元方法进行了分析，研究了主要参数与桩土荷载分担的比例的关系，以及对沉降的影响，对此还总结了承载力和沉降量的计算方法。

长短桩复合地基与长短桩组合桩基础虽然本质上不同，但是两者的创新却有着共同之处和一定的关联。两者都是由长桩和短桩组合的模式，都主要是由长桩控制整体的沉降量。一个是地基，一个是基础，都是巧妙通过加设短桩来达到满足承载力和沉降量的要求。前者是通过短桩提高浅层地基土整体的刚度，减少沉降;而后者是通过短桩充分利用浅部持力层提高承载能力。两者都大大节省了劳力和财力，在设计思路都上极大突出桩设计领域的创新。

1.3国外研究现状

Randolph 在 1994 年第十三届国际土力学与基础工程会议上总结了国外三种设计桩筏基础的方法：①传统方法②屈服桩基础方法③基于差异沉降控制的方法。

Burland 等在 1977 年第九届国际土力学与基础工程会议上指出当天然地基能够满足上部建筑荷载要求二沉降量不能够满足时，可用一些刚度较大的桩来减少沉降量，而将这种桩称为——减少沉降量桩基础。为了要证明这个观点是正确的，Hooper 对这种桩基础采用有限元来进行模拟分析，其表明为了建立竖向刚度大的桩土地基并不要太多的桩，桩数目在一定程度后再增加对减少基础的沉降并没有明显的作用。

 Cooke 在 1986 年间对高层建筑桩基础在伦敦硬土地区的研究成果进行了总结。其中说到，按强度要求设计的桩的桩基础，如果要考虑到桩体、土体和筏板三者整体的工作性状，那么地基基础设计的安全系数不仅仅只有 2 或 3；而且对于桩数与沉降的这种关系，在均质土模型桩试验中已经得出结论：当桩间距离已有四倍桩直径的时候，再在其中添加桩不能够明显的减少基础的沉降。

 Hansbo 在 1993 年曾今报道一例非常有代表性的工程案例，有一对一样的建筑物，一个采用了传统的设计，另一个采用了减沉桩的设计。传统设计方法按照强度控制理论采用了 211 根二十八米长的长桩，减沉桩设计方法则采用了 104 根二十六米长的长桩，经过了十年的沉降数据检测，这两个建筑物发生的沉降大小几乎一样。 

二、^范文提纲

第一章 绪论

1.1课题的提出及研究意义

1.2 桩基础设计应用现状

1.3 长短桩基础的发展及研究现状

1.4 本文主要的研究工作

长短桩桩基础与其它类型基础的比较分析

2.1 不同桩基础的分析

2.2 计算方法和本构关系

2.3 不同基础类型的比较分析

第三章 双长桩、双短桩及长短桩基础中桩与桩相互作用影响系数分析

3.1 长短桩基础有限元数值模型的建立

3.2 桩与桩相互作用影响系数试验研究

3.3 桩与桩相互作用平面模拟分析

3.4 长短桩基础桩与桩相互作用规律探讨

三、参考文献

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