基于靜載試驗的寧波市樁基承載力修正研究【開題報告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文系列</b></p><p><b>　　開題報告</b></p><p><b>　　土木工程</b></p><p>　　基于靜載試驗的寧波市樁基承載力修正研究</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><

2、;p>　　長期以來，樁基礎(chǔ)一直是國內(nèi)外建筑物基礎(chǔ)的主要型式之一。樁基礎(chǔ)的合理設(shè)計計算方法，被認(rèn)為是最困難的問題之一，主要困難是在于樁的承載力的確定，包括側(cè)摩阻力和端阻力的計算。為了解決這一問題，人們做了大量的理論研究，模型和現(xiàn)場試驗研究，在此基礎(chǔ)上，提出了許多計算方法。當(dāng)前樁基檢測使用的方法有靜載法、動測法、靜動結(jié)合法、聲波檢測法以及自平衡測試法等臥[1~4]。 </p><p>　　但由于地層地質(zhì)和使用

3、條件的復(fù)雜多變，樁型、尺寸和工藝的發(fā)展，給樁基承載性能、設(shè)計理論和方法的研究不斷的提出了新課題，對于常規(guī)問題也仍在不斷深化認(rèn)識，完善計算分析。如何確定樁基承載力從而使其最大程度的得到發(fā)揮也是工程界十分關(guān)注的問題。</p><p>　　因此，通過本課題的研究，修正寧波市區(qū)各土層、各樁型的極限側(cè)阻力和端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；基于載荷試驗承樁基承載力與理論計算承載力的差異，統(tǒng)計獲得各樁型、樁徑和入土深度修正系數(shù)，為樁基承載力的設(shè)

4、計計算及寧波市建筑樁基設(shè)計規(guī)范的修訂提供更為可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：</p><p>　　(1)調(diào)研、收集寧波市現(xiàn)有巖土工程勘察資料和載荷試驗資料。</p><p>　　(2) 對現(xiàn)有資料整理，對載荷試驗中部分突變曲線進(jìn)行極限承載力修正。</p><p>　　(3) 對寧波市6個行政區(qū)域范圍

5、內(nèi)的巖土工程勘察資料進(jìn)行整理，按預(yù)制樁、沉管灌注樁和鉆孔灌注樁三種樁型，確定各區(qū)域范圍內(nèi)①～⑧層土層的極限側(cè)阻和端阻標(biāo)準(zhǔn)值，在現(xiàn)有寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則的基礎(chǔ)上修訂、建立寧波地區(qū)各區(qū)、各土層極限側(cè)阻力和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值表。</p><p>　　(4) 在現(xiàn)有巖土工程勘察資料基礎(chǔ)上，采用經(jīng)驗公式法對各工程樁基承載力進(jìn)行理論計算。按預(yù)制樁、沉管灌注樁和鉆孔灌注樁三種樁型；按小直徑樁d<250、中等直徑樁2

6、50<d<800和大直徑樁d>800mm；按樁長進(jìn)行進(jìn)入持力層深度如④層、⑤層、⑥層和⑦層分別進(jìn)行統(tǒng)計，將理論計算值與載荷試驗結(jié)果進(jìn)行比較，提出相應(yīng)樁型、樁徑、入土深度條件下載荷試驗承載力值與理論計算承載力值之間的修正系數(shù)。</p><p>　　(5) 在3、4的基礎(chǔ)上，判定極限側(cè)阻和端阻標(biāo)準(zhǔn)值對計算承載力與載荷試驗承載力差異的影響及重要程度。</p><p>　　三、研

7、究的方法與技術(shù)路線：</p><p>　　(1) 調(diào)研、收集寧波市現(xiàn)有巖土工程勘察資料和載荷試驗資料。</p><p>　　(2) 對現(xiàn)有資料整理，對載荷試驗中部分突變曲線進(jìn)行承載力修正。</p><p>　　(3) 對載荷試驗中部分突變曲線進(jìn)行承載力修正。</p><p>　　四、研究的總體安排與進(jìn)度：</p><p&g

8、t;　　(1) 2010-11-10至2009-11-19</p><p><b>　　下達(dá)任務(wù)。</b></p><p>　　(2) 2009-11-20至2009-12-15</p><p>　　完成文獻(xiàn)綜述、開題報告。</p><p>　　(3) 2009-12-16至2011-05-05</p>&

9、lt;p>　　1-2周：完成調(diào)研和資料收集；</p><p>　　3-4周：對現(xiàn)有資料整理，對載荷試驗中部分突變曲線進(jìn)行極限承載力修正；</p><p>　　5-6周： 對寧波市4行政區(qū)域范圍內(nèi)的巖土工程勘察資料進(jìn)行整理，按預(yù)制樁、沉管灌注樁和鉆孔灌注樁三種樁型，確定各區(qū)域范圍內(nèi)①～⑧層土層的極限側(cè)阻和端阻標(biāo)準(zhǔn)值，在現(xiàn)有寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則的基礎(chǔ)上修訂、建立寧波地區(qū)各區(qū)、各土

10、層極限側(cè)阻力和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值表；</p><p>　　7-9周：在巖土工 程勘察資料基礎(chǔ)上，采用經(jīng)驗公式法對各工程樁基承載力進(jìn)行理論計算。按預(yù)制樁、沉管灌注樁和鉆孔灌注樁三種樁型；按小直徑樁d<250、中等直徑樁250～800mm；按樁長進(jìn)行進(jìn)入持力層深度如④層、⑤層、⑥層和⑦層分別進(jìn)行統(tǒng)計，將理論計算值與載荷試驗結(jié)果進(jìn)行比較，提出相應(yīng)樁型、樁徑、入土深度條件下載荷試驗承載力值與理論計算承載力值之間的修正

11、系數(shù)；</p><p>　　10-11周：在5-9周的基礎(chǔ)上，判定極限側(cè)阻和端阻標(biāo)準(zhǔn)值對計算承載力與載荷試驗承載力差異的影響及重要程度；</p><p>　　12周：論文修改、定稿。</p><p><b>　　五、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]寧波市行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則》[M].2

12、001 甬DBJ02-12.</p><p>　　[2]浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》[M]. 10252-2003.</p><p>　　[3]尹景祥. 樁基靜載荷實驗的幾種方法和應(yīng)用[J]. 河北煤炭, 2006, 3 .</p><p>　　[4]龔維杰. 樁的靜載荷試驗新技術(shù)——自平衡試樁法[J]. 建筑技術(shù)文稿選登, 1999, 3</p>

13、<p>　　[5]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[M].JGJ94-2008.</p><p>　　[6]董鳴毅. 自平衡加載法試樁探討[M]. 土工基礎(chǔ), 2000,3.</p><p>　　[7]柳春和林清意. 高應(yīng)變動力試樁法檢測樁身質(zhì)量[J]. 施工技術(shù), 1993,11 .</p><p>　　[8]郭生浦, 劉永翔, 朱廣林. 高應(yīng)變動力試樁法檢測

14、樁長[J]. 桂林工學(xué)院學(xué)報,1996,4.</p><p>　　[9]徐國希. 一種新型的動力觸探法[M]. 土工基礎(chǔ), 2000, 2.</p><p>　　[10]柳克鑄. 用靜力觸探估算單樁承載力[M]. 土工基礎(chǔ), 1990, 1.</p><p>　　[11]鄭成章. 土的靜力觸探法分類. 鐵道工程學(xué)報,1996,6.</p><p&

15、gt;　　[12]王建華. 用抗剪強度指標(biāo)計算樁的側(cè)阻力[M]. 巖土工程技術(shù), 2002 ,23 (2).</p><p>　　[13]閻星華. 樁基豎向承載力的修正計算方法[M]. 山西建筑, 2008, 4(23): 35-36.</p><p>　　[14]邱洪興. 用葉貝斯方法確定單樁豎向承載力[M]. 工業(yè)建筑, 1997, 2.</p><p>　　[

16、15]鄭建國, 張?zhí)K民, 吳世明. 樁基承載力概率分析的貝葉斯方法[M].巖土工程技術(shù),1999,2: 34-38.</p><p>　　[16]鄭強和, 孟憲華. 淺談灰色預(yù)測法[M]. 山西交通科技,2001,6.</p><p>　　[17]魯中夫. 應(yīng)用灰色預(yù)測法擬合單樁靜荷載試驗結(jié)果[M]. 浙江建筑,2004,2.</p><p>　　[18]杜海金,

17、張凱, 楊艷秋. 基于GM(1,1) 預(yù)測模型的樁基工程研究[J]. 河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,6.</p><p>　　[19]郭大兵. 樁基極限承載力的灰色預(yù)測[M]. 工業(yè)建筑, 1996, 4.</p><p>　　[20]高笑娟, 朱向榮. 用雙曲線法預(yù)測擠擴支盤樁的極限承載力[J]. 巖土力學(xué), 2006, 27 (9): 1596-1600.</p>

18、;<p>　　[21]鄧志勇, 陸培毅. 幾種單樁豎向極限承載力預(yù)測模型的對比分析[J]. 巖土力學(xué),2002 ,23 (4): 428-431.</p><p>　　[22]趙春風(fēng), 于明章, 吳水根, 高大釗. 試樁未達(dá)破壞時單樁極限承載力的估算方法[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報, 1999, 274(4): 474-477.</p><p>　　[23]張文偉, 陸志華, 陳翀

19、. 試樁未達(dá)破壞時單樁極限承載力的確定[J]. 桂林工學(xué)院學(xué)報, 2006, 26(3): 370-373.</p><p>　　[24]崔樹琴, 張遠(yuǎn)芳, 李傳鑌, 等. 突變理論在單樁豎向承載力確定中的應(yīng)用[J] . 水利與建筑工程學(xué)報,2 006 ,4 (2) :19O22.</p><p>　　[25]王新泉, 陳永輝, 劉漢龍. 基于尖點突變理論的基樁極限承載力判定及預(yù)測[J].

20、 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2008,36(2): 248-252.</p><p>　　[26]Qi Kejun, Xu Meijuan，Zai Jinmin .GRAY PREDICTION OF ULTIMATE BEARING CAPACITY OF SINGLE PILE[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,June, 2004,

21、 23(12): 2069～2071.</p><p>　　[27]Du Haijin , Zhang Kai , Yang Yanqiu.The research of pile foundation engineering based on GM (1 ,1) prediction model[J].Journal of Hebei University of Engineering (Natural Sci

22、ence Edition), 2007, 24(2).</p><p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　土木工程</b></p><p>　　基于靜載試驗的寧波市樁基承載力修正研究</p><p><b>　　1. 前言</b></p&g

23、t;<p>　　長期以來，樁基礎(chǔ)一直是國內(nèi)外建筑物基礎(chǔ)的主要型式之一。樁基礎(chǔ)的合理設(shè)計計算方法，被認(rèn)為是最困難的問題之一，主要困難是在于樁的承載力的確定，包括側(cè)摩阻力和端阻力的計算。為了解決這一問題，人們做了大量的理論研究，模型和現(xiàn)場試驗研究，在此基礎(chǔ)上，提出了許多計算方法。當(dāng)前樁基檢測使用的方法有靜載法、動測法、靜動結(jié)合法、聲波檢測法以及自平衡測試法等[1~4]。 </p><p>　　但由于地

24、層地質(zhì)和使用條件的復(fù)雜多變，樁型、尺寸和工藝的發(fā)展，給樁基承載性能、設(shè)計理論和方法的研究不斷的提出了新課題，對于常規(guī)問題也仍在不斷深化認(rèn)識，完善計算分析。如何確定樁基承載力,從而使其最大程度的得到發(fā)揮也是工程界十分關(guān)注的問題。</p><p><b>　　2. 國內(nèi)研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　樁基礎(chǔ)的合理設(shè)計計算方法，被認(rèn)為是最困難的問題之一，主要困難是在于

25、樁的承載力的確定，包括側(cè)摩阻力和端阻力的計算。為了解決這一問題，人們做了大量的理論研究，模型和現(xiàn)場試驗研究，在此基礎(chǔ)上，提出了許多計算方法。當(dāng)前樁基檢測使用的方法有靜載法、動測法、靜動結(jié)合法、聲波檢測法以及自平衡測試法等臥[3~6]。為此，我們將其分析直接法和間接法。</p><p>　　陳青佳[1]結(jié)合浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(DB 33／1001-2003，J 10252-2003)》，針對地基承載力

26、確定的幾個關(guān)鍵問題，進(jìn)行了一些探討，便于工程技術(shù)人員更好地理解和應(yīng)用省標(biāo)新規(guī)范。</p><p>　　寧波市建科結(jié)合寧波市軟土地基的地質(zhì)條件，對原《寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則》（DBJ02-01-2000）進(jìn)行了修編，次年發(fā)布了寧波市行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則》2001 甬DBJ02-12[2]。</p><p>　　劉明[8]在《土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測》一書中介紹了結(jié)構(gòu)試驗

27、設(shè)計、加載設(shè)備與試驗裝置、量測儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、靜力試驗、動力試驗、結(jié)構(gòu)檢測、地基及樁基礎(chǔ)檢測、橋梁結(jié)構(gòu)試驗與檢測、路基路面現(xiàn)場檢測等內(nèi)容。同時在闡述傳統(tǒng)試驗方法的基礎(chǔ)上，也介紹了國內(nèi)外最新發(fā)展的試驗理論及方法，在闡明結(jié)構(gòu)試驗基本原理的基礎(chǔ)上，重點介紹試驗方法與技能。</p><p>　　雷林源[9]的《樁基動力學(xué)》為動力試樁技術(shù)建立了較嚴(yán)格的正反演理論體系，并引入了灰色系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等非線性理論成果。為樁基領(lǐng)

28、域發(fā)揮了重要的指導(dǎo)和推進(jìn)作用。</p><p>　　黎杰[10]在樁基承載力自平衡測試法研究中通過對自平衡測試法上樁和一般試樁的樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮機理進(jìn)行了分析和比較,得出了自平衡測試法上樁側(cè)摩阻力的分布、發(fā)揮特點和不同相對樁—土剛度比條件下側(cè)摩阻力、軸力、截面位移的變化情況。</p><p>　　徐國希[11]在對一種新型的動力觸探法研究中，將動力驗樁中波動方程分析方法應(yīng)用到動力觸探試驗中

29、來，在觸探桿上端測量截面力和質(zhì)點速度響應(yīng)，利用ＷＡＮＧ－ＰＩＰ和ＷＡＮＧ－ＰＣＰ波動方程分析方法，計算出端阻力、側(cè)摩阻力和土性參數(shù)。大大提高了動力觸探的測量精度，使動力觸探方法從定性走向定量。</p><p>　　王建華[13]應(yīng)用庫倫定律，采用有效應(yīng)力和粘土的快剪強度計算混凝土預(yù)制樁的側(cè)阻力，通過對大量樁的靜載試驗結(jié)果比較，提出了用抗剪強度指標(biāo)計算樁的側(cè)阻力的方法具有較大的實用性。</p><

30、;p>　　郭大兵[17]在樁基極限承載力的灰色預(yù)測中，運用灰色系統(tǒng)理論，對樁的不完全的靜載荷試驗Ｐ－Ｓ曲線進(jìn)行預(yù)測并獲得單樁極限承載力，為估算樁基極限承載力提供了一種新的方法。</p><p>　　高笑娟,朱向榮[18]用雙曲線法預(yù)測擠擴支盤樁的極限承載力中指出雙曲線法能夠比較好地預(yù)測Ｐ－Ｓ曲線為緩變型的樁基的極限承載力.根據(jù)7根擠擴支盤樁的實測Ｐ－Ｓ曲線,用雙曲線法預(yù)測了支盤樁的極限承載力.結(jié)果表明在極限

31、加載范圍內(nèi),雙曲線法同樣適用于擠擴支盤樁，擬合雙曲線與實測的曲線比較吻合,預(yù)測的結(jié)果對工程實際有一定的價值.</p><p>　　鄧志勇,陸培毅[19]結(jié)合天津市鉆孔灌注樁靜載荷試驗資料，對幾種常用的單樁極限承載力預(yù)測模型進(jìn)行了對比分析，提出了適于天津市區(qū)的單樁極限承載力預(yù)測模型。</p><p>　　趙春風(fēng), 于明章, 吳水根, 高大釗[20]指出如何利用未達(dá)到破壞的試樁資料來確定其極限

32、承載力是一個重要的工程問題。應(yīng)用曲線擬合已達(dá)到極限承載力的靜載荷試驗數(shù)據(jù)，分別對雙曲線法、指數(shù)曲線法、對數(shù)曲線法、灰色理論法等預(yù)測方法進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明：指數(shù)法與雙曲線法的精度主要取決于Q-S曲線塑性區(qū)域的大小及該區(qū)域數(shù)據(jù)的多少；灰色預(yù)測法精度較高；對數(shù)曲線法應(yīng)用有局限，精度較低。</p><p>　　王新泉, 陳永輝,劉漢龍[23]將尖點突變理論應(yīng)用于基樁極限承載力判定及預(yù)測中，建立了基樁極限承載力判定及預(yù)

33、測的尖點突變模型，提出了根據(jù)尖點突變理論進(jìn)行基樁極限承載力判定及預(yù)測的4類判定方法，對判定方法的2種適用情況進(jìn)行了分析.將4類判定方法與文獻(xiàn)中的判定方法進(jìn)行了比較.結(jié)果表明，判定思路Ⅳ可用于工況1情況下極限承載力的進(jìn)一步判定.經(jīng)靜載荷試驗數(shù)據(jù)驗證，對基樁刺入破壞、屈曲破壞的極限承載力判定及預(yù)測，建立的尖點突變模型均有較好的適用性，可由判定思路Ⅱ在工況2的情況下，進(jìn)行基樁極限承載力的預(yù)測估計.</p><p>　

34、　上海市工程建設(shè)規(guī)范《上海市地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》DGJ08-11- 征求意見稿，表明在上海地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計中，要做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境。同時在地基基礎(chǔ)設(shè)計時，必須要根據(jù)工程勘察資料，綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、材料性能、施工條件、使用條件、工程造價、環(huán)境影響及建筑經(jīng)驗等因素，切實做到精心設(shè)計，以保證建筑物（包括構(gòu)筑物，下同）的安全和正常使用[24]。</p><p><b>　　3.

35、小結(jié)</b></p><p>　　本文在寧波市現(xiàn)有勘察資料的基礎(chǔ)上，對寧波市區(qū)各土層樁的極限側(cè)阻力和端阻力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行統(tǒng)計、修正極限側(cè)阻力和端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；其次，按不同樁型、不同樁徑、進(jìn)入持力層深度分別進(jìn)行統(tǒng)計，分析按經(jīng)驗公式計算的承載力值與載荷試驗獲得的承載力值的比較結(jié)果，提出相應(yīng)樁型、樁徑、入土深度條件下載荷試驗承載力值與理論計算承載力值之間的修正系數(shù)。最后，討論極限側(cè)阻和端阻標(biāo)準(zhǔn)值對計算承載力與載荷

36、試驗承載力差異的影響及重要程度。</p><p>　　通過研究與統(tǒng)計，修正寧波市區(qū)各土層、各樁型的極限側(cè)阻力和端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；基于載荷試驗承樁基承載力與理論計算承載力的差異，統(tǒng)計獲得各樁型、樁徑和入土深度修正系數(shù)，為樁基承載力的設(shè)計計算及寧波市建筑樁基設(shè)計規(guī)范的修訂提供更為可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p

37、>　　[1]寧波市行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則》[M].2001 甬DBJ02-12.</p><p>　　[2]浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》[M]. 10252-2003.</p><p>　　[3]尹景祥. 樁基靜載荷實驗的幾種方法和應(yīng)用[J]. 河北煤炭, 2006, 3 .</p><p>　　[4]龔維杰. 樁的靜載荷試驗新技術(shù)——自

38、平衡試樁法[J]. 建筑技術(shù)文稿選登, 1999, 3</p><p>　　[5]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[M].JGJ94-2008.</p><p>　　[6]董鳴毅. 自平衡加載法試樁探討[M]. 土工基礎(chǔ), 2000,3.</p><p>　　[7]柳春和林清意. 高應(yīng)變動力試樁法檢測樁身質(zhì)量[J]. 施工技術(shù), 1993,11 .</p>&l

39、t;p>　　[8]郭生浦, 劉永翔, 朱廣林. 高應(yīng)變動力試樁法檢測樁長[J]. 桂林工學(xué)院學(xué)報,1996,4.</p><p>　　[9]徐國希. 一種新型的動力觸探法[M]. 土工基礎(chǔ), 2000, 2.</p><p>　　[10]柳克鑄. 用靜力觸探估算單樁承載力[M]. 土工基礎(chǔ), 1990, 1.</p><p>　　[11]鄭成章. 土的靜力觸探

40、法分類. 鐵道工程學(xué)報,1996,6.</p><p>　　[12]王建華. 用抗剪強度指標(biāo)計算樁的側(cè)阻力[M]. 巖土工程技術(shù), 2002 ,23 (2).</p><p>　　[13]閻星華. 樁基豎向承載力的修正計算方法[M]. 山西建筑, 2008, 4(23): 35-36.</p><p>　　[14]邱洪興. 用葉貝斯方法確定單樁豎向承載力[M]. 工

41、業(yè)建筑, 1997, 2.</p><p>　　[15]鄭建國, 張?zhí)K民, 吳世明. 樁基承載力概率分析的貝葉斯方法[M].巖土工程技術(shù),1999,2: 34-38.</p><p>　　[16]鄭強和, 孟憲華. 淺談灰色預(yù)測法[M]. 山西交通科技,2001,6.</p><p>　　[17]魯中夫. 應(yīng)用灰色預(yù)測法擬合單樁靜荷載試驗結(jié)果[M]. 浙江建筑,20

42、04,2.</p><p>　　[18]杜海金, 張凱, 楊艷秋. 基于GM(1,1) 預(yù)測模型的樁基工程研究[J]. 河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,6.</p><p>　　[19]郭大兵. 樁基極限承載力的灰色預(yù)測[M]. 工業(yè)建筑, 1996, 4.</p><p>　　[20]高笑娟, 朱向榮. 用雙曲線法預(yù)測擠擴支盤樁的極限承載力[J]. 巖土

43、力學(xué), 2006, 27 (9): 1596-1600.</p><p>　　[21]鄧志勇, 陸培毅. 幾種單樁豎向極限承載力預(yù)測模型的對比分析[J]. 巖土力學(xué),2002 ,23 (4): 428-431.</p><p>　　[22]趙春風(fēng), 于明章, 吳水根, 高大釗. 試樁未達(dá)破壞時單樁極限承載力的估算方法[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報, 1999, 274(4): 474-477.&l

44、t;/p><p>　　[23]張文偉, 陸志華, 陳翀. 試樁未達(dá)破壞時單樁極限承載力的確定[J]. 桂林工學(xué)院學(xué)報, 2006, 26(3): 370-373.</p><p>　　[24]崔樹琴, 張遠(yuǎn)芳, 李傳鑌, 等. 突變理論在單樁豎向承載力確定中的應(yīng)用[J] . 水利與建筑工程學(xué)報,2 006 ,4 (2) :19O22.</p><p>　　[25]王新泉

45、, 陳永輝, 劉漢龍. 基于尖點突變理論的基樁極限承載力判定及預(yù)測[J]. 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2008,36(2): 248-252.</p><p>　　[26]Qi Kejun, Xu Meijuan，Zai Jinmin .GRAY PREDICTION OF ULTIMATE BEARING CAPACITY OF SINGLE PILE[J].Chinese Journal of Rock

46、Mechanics and Engineering,June, 2004, 23(12): 2069～2071.</p><p>　　[27]Du Haijin , Zhang Kai , Yang Yanqiu.The research of pile foundation engineering based on GM (1 ,1) prediction model[J].Journal of Hebei U

47、niversity of Engineering (Natural Science Edition), 2007, 24(2).</p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　土木工程</b></p><p>　　基于靜載試驗的寧波市樁基承載力修正研究</p><p>

48、;　　Correction of bearing capacity of pile foundation</p><p>　　based on static load test in Ningbo City </p><p>　　基于靜載試驗的寧波市樁基承載力修正研究</p><p>　　【摘要】長期以來，樁基礎(chǔ)一直是國內(nèi)外建筑物基礎(chǔ)的主要型式之一。樁基礎(chǔ)的合理設(shè)

49、計和計算的方法，一直被認(rèn)為是最困難的問題之一，其困難是在于樁的承載力的確定，包括側(cè)摩阻力和端阻力的計算。為解決這一問題，人們做了大量的理論研究，模型與試驗研究，并在此基礎(chǔ)上，提出了許多計算方法。當(dāng)前樁基檢測使用的方法有靜載法、動測法、靜動結(jié)合法、聲波檢測法以及自平衡測試法等。 </p><p>　　由于地層地質(zhì)和使用條件的復(fù)雜多變，同時樁型、尺寸和工藝的發(fā)展，給樁基承載性能、設(shè)計理論和方法的研究不斷的提出了新問

50、題，且常規(guī)問題也在不斷地深化認(rèn)識，完善計算和分析。如何確定樁基承載力從而使其最大程度的得到發(fā)揮也是工程界十分關(guān)注的問題。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】樁基承載力；靜載試驗；灰色預(yù)測；修正系數(shù)</p><p>　　Correction of bearing capacity of pile foundation</p><p>　　based on static l

51、oad test in Ningbo City </p><p>　　Abstract:For a long time, pile foundation has been one of the main types of building foundation at home and abroad. Rational design methods of pile foundation, is considered

52、 one of the most difficult problems,the main difficulty lies in determining the bearing capacity of piles, including the side friction and end resistance calculations.To solve this problem, people have done a lot of theo

53、retical research, modeling, field experimental study and on this basis, people proposed a number of calcula</p><p>　　However, due to formation of the complex geological and conditions of use, pile type, size

54、 and process' development, to the pile bearing capacity, design theory and method of continuously put forward new issues, for the general problem continues to deepen understanding and improve the calculation and anal

55、ysis. How to determine the bearing capacity of pile and making it into the greatest degree of full play Is also of great concern to engineering.</p><p>　　Key words：Pile foundation;Static test; Grey predictio

56、n; correction factor</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　摘　要11</b></p><p>　　Abstract3</p><p><b>　　目　錄4</b></p><p><b&

57、gt;　　1 緒論14</b></p><p>　　1.1 研究目的及意義14</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析15</p><p>　　1.2.1 直接法15</p><p>　　1.2.2 間接法17</p><p>　　1.3 本文研究目標(biāo)22</p><

58、p>　　2 寧波地區(qū)樁基承載力特征值統(tǒng)計分析23</p><p>　　2.1 寧波地區(qū)各樁型、樁徑及樁長的統(tǒng)計23</p><p>　　2.1.1 江東區(qū)各樁統(tǒng)計結(jié)果23</p><p>　　2.1.2 海曙區(qū)各樁統(tǒng)計結(jié)果24</p><p>　　2.1.3 江北區(qū)各樁統(tǒng)計結(jié)果25</p><p>　　

59、2.1.4 東部新城各樁統(tǒng)計結(jié)果25</p><p>　　2.2 寧波地區(qū)單樁極限承載力GM(1,1)灰色模型預(yù)測26</p><p>　　2.2.1 灰色預(yù)測理論26</p><p>　　2.2.2 基于灰色理論的單樁極限承載力預(yù)測模型28</p><p>　　2.3 工程實例30</p><p>　　2.

60、31 灰色預(yù)測GM(1，1)模型驗證30</p><p>　　2.32 灰色預(yù)測GM(1，1)模型應(yīng)用31</p><p>　　2.4 寧波地區(qū)各樁型、樁徑及樁長概率統(tǒng)計分析53</p><p>　　2.41 對寧波地區(qū)所有樁的提高系數(shù)K的統(tǒng)計53</p><p>　　2.4 .2 概率統(tǒng)計分析63</p>

61、<p>　　2.5 小結(jié)74</p><p>　　3 寧波地區(qū)承載力特征值參數(shù)影響對比研究75</p><p>　　3.1 側(cè)阻力端阻力參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果75</p><p>　　3.2 舉例分析理論計算承載力值與載荷試驗承載力值間的關(guān)系82</p><p>　　3.2.1 工程實例1基本資料82</p><

62、;p>　　3.2.2 采用經(jīng)驗公式法對各工程基樁承載力進(jìn)行理論計算83</p><p>　　3.2.3 工程實例2基本資料84</p><p>　　3.2.4 采用經(jīng)驗公式法對各工程樁基承載力進(jìn)行理論計算85</p><p><b>　　3.3 小結(jié)86</b></p><p><b>　　4 結(jié)

63、論88</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)89</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　研究目的及意義</b></p><p>　　樁基礎(chǔ)是建筑

64、物基礎(chǔ)的主要型式之一，我國采用樁基可以追溯到一千多年前。20世紀(jì)30年代上海修建的一些高層建筑的基礎(chǔ)就曾采用沉管灌注樁，但是直到20世紀(jì)50～60年代，樁基礎(chǔ)才得到了迅速發(fā)展。近年來，在我國的建筑、鐵路和公路橋梁方面都開始大量采用鉆孔灌注樁、沉管灌注樁和預(yù)制樁。在樁基理論和工程實踐方面都有了較大的突破，成樁設(shè)備、施工工藝方面也同時在不斷創(chuàng)新，尤其是1994年建設(shè)部頒布的《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)，更是極大地規(guī)范和促進(jìn)了樁基

65、的工程應(yīng)用。</p><p>　　豎向承載樁基礎(chǔ)的功能是將作用于承臺上的豎向荷載傳遞到土層內(nèi)，以滿足上部結(jié)構(gòu)對于基礎(chǔ)的承載力和變形要求。隨著現(xiàn)代建筑材料性能和成樁技術(shù)的發(fā)展，對于各地區(qū)的地質(zhì)條件，不同荷載，均可通過變化樁的截面、長度、數(shù)量以及樁長等條件來實現(xiàn)。隨著社會的發(fā)展，目前我國用于橋梁中的最大基樁的樁徑已經(jīng)達(dá)到5m以上，最大樁長也已超過100m。由于樁基礎(chǔ)能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基內(nèi)部的土層或巖層，這在

66、很大程度上減少了基礎(chǔ)沉降，同時提高了地基承載力的要求，從而保證了上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)前我國每年基樁用量以百萬計，其造價占到了土建部分的25%及以上，因此保證基樁承載力就顯得十分重要。</p><p>　　樁基工程雖然是一種較為傳統(tǒng)的基礎(chǔ)形式，但由于土層地質(zhì)和使用條件的復(fù)雜多變，隨著樁型、尺寸和工藝的發(fā)展，給樁基承載性能、設(shè)計理論和方法的研究不斷的提出了新的問題，對于常規(guī)問題也仍在不斷深化和完善。因此如何確定樁基承

67、載力從而使其最大程度的得到發(fā)揮已成為工程界十分關(guān)注的問題，經(jīng)過不斷的探索和總結(jié)，目前我國工程界使用的方法有：靜荷載檢測技術(shù)、動力檢測技術(shù)、靜動結(jié)合檢測技術(shù)等。</p><p>　　目前，國內(nèi)外計算單樁豎向承載力的經(jīng)驗公式有很多，且其形式均可用一個統(tǒng)一的公式來表示，所不同的是要求各自根據(jù)自己的靜載試驗資料和地區(qū)的實踐經(jīng)驗，通過統(tǒng)計分析后得到的土層極限端阻和極限側(cè)阻的經(jīng)驗值不同。例如，我國《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《

68、鐵路工程技術(shù)規(guī)范》、《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《上海市地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》等有關(guān)技術(shù)規(guī)范都列有建議的單樁極限端阻和極限側(cè)阻值，但應(yīng)用這些技術(shù)規(guī)范時應(yīng)注意其局限性。</p><p>　　近年來，寧波市軟土地區(qū)樁基礎(chǔ)使用較為普遍。盡管《寧波市建筑樁基設(shè)計與施工細(xì)則》(2001)[1]給出了寧波市區(qū)各土層內(nèi)樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值與極限端阻阻力標(biāo)準(zhǔn)值，但這些數(shù)據(jù)主要是在浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》[2]的基礎(chǔ)上根據(jù)

69、相關(guān)經(jīng)驗給出，而不是在現(xiàn)有的寧波市大量巖土工程勘察數(shù)據(jù)的統(tǒng)計基礎(chǔ)上得出的，因此其尚不完善。此外，寧波現(xiàn)有樁基靜載試驗結(jié)果也同事表明，載荷試驗樁基承載力往往大于依據(jù)經(jīng)驗公式計算出的結(jié)果，因此需要在現(xiàn)有寧波市區(qū)各土層樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值與極限端阻阻力標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，同時提出載荷試驗承載力值及理論經(jīng)驗公式計算值之間的相關(guān)修正系數(shù)，建立起兩者之間的對應(yīng)關(guān)系，為寧波市樁基設(shè)計、樁基規(guī)范的修正提供一定的數(shù)據(jù)和參考依據(jù)。</p>

70、<p><b>　　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析</b></p><p>　　基樁工程的質(zhì)量好壞主要取決于兩個因素, 即承載能力和樁身質(zhì)量, 而承載力是二者中的主要因素。單樁承載力的測試對于各類建筑基礎(chǔ)設(shè)計和上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計都起著重要的作用。單樁的極限載荷是通過對檢測樁進(jìn)行實際荷載的加壓來模擬單樁實際受力情況而得到的。然而, 在實際工程中, 由于各種原因, 單樁極限荷載值卻無法在實際測試試驗中

71、獲得, 比如, 加壓配重的限制、加壓裝置的制約、場地條件的不允許等, 特別是現(xiàn)在很多工程的試樁不允許對檢測樁進(jìn)行破壞性試驗,但極限荷載值卻對設(shè)計具有十分重要的意義。</p><p>　　由于樁基礎(chǔ)的合理設(shè)計計算方法，被認(rèn)為是最困難的問題之一，主要困難是在于樁的承載力的確定。為了解決這一重要問題，人們做了大量的模型，理論研究和現(xiàn)場試驗，在此基礎(chǔ)上，提出了許多計算方法。目前樁基檢測使用的方法主要有靜載法、動測法、靜動

72、結(jié)合法、聲波檢測法以及自平衡測試法等。為此，我們將其分析直接法和間接法。</p><p><b>　　直接法</b></p><p><b>　?。?）靜載荷試驗</b></p><p>　　隨著社會的不斷進(jìn)步, 高層建筑和超高層建筑不斷的涌現(xiàn), 樁基的應(yīng)用也隨之變的越來越廣泛。為了使設(shè)計的樁得到充分的利用, 就要對樁進(jìn)行

73、靜載荷試驗, 以確定樁的承載能力。靜載試驗?zāi)軌蛑庇^地反映樁的承載力與樁頂沉降的關(guān)系。</p><p>　　由于存在樁截面的變化, 樁身缺陷的存在, 樁周土的變化，混凝土的不均勻性等因素。因此, 一個工程做好靜載試驗, 有利于更好地解決工程問題, 為其它復(fù)核測試手段提供有力的數(shù)據(jù)和資料, 提高測試精度, 為工程提供安全保障和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益都具有的重要意義。</p><p>　　為了使靜載荷試驗

74、能真實的反映出樁的承載力，對于預(yù)制樁和沉管灌注樁在施工后，宜間隔一段時間再開始進(jìn)行靜載試驗，一般間歇時間不宜少于兩周，對于砂土地區(qū)可以短些，軟土地區(qū)則應(yīng)長些，灌注樁的間歇時間還應(yīng)滿足混凝土達(dá)到設(shè)計標(biāo)高的時間要求。尹景祥[3]介紹幾種常用靜載荷測試方法：</p><p>　　1) 堆載法: 堆載反力梁裝置就是在樁頂使用鋼梁設(shè)置一承重平臺, 在上面堆重物, 利用放在樁頭上的千斤頂將平臺逐步頂起, 同時使反力作用到樁身

75、上。反力裝置的主梁可以選用型鋼, 平臺可以根據(jù)需要設(shè)置為矩形或方型,堆載用的重物可以選用混凝土預(yù)制塊、砂袋、鋼錠、或就地取土裝袋。</p><p>　　錨樁法: 錨樁反力梁裝置在具體的應(yīng)用中可根據(jù)反力錨的不同分為兩種形式: 一種是將錨樁和反力架連接在一起用來提供反力的, 俗稱錨樁反力梁裝置； 另一種是將幾只螺旋鉆鉆入地下使用地錨提供反力的, 俗稱錨桿反力梁裝置。</p><p>　　在測試

76、實驗中，根據(jù)試驗紀(jì)錄可繪制各種試驗曲線，如沉降—時間關(guān)系曲線和載荷—樁頂沉降曲線等，單樁極限荷載可通過試驗曲線反映的變形特征分析確定，這類分析方法很多，但主要的有以下三種:</p><p>　　1) 沉降-時間曲線斜率明顯轉(zhuǎn)折法。</p><p>　　取樁頂沉降作為縱坐標(biāo)，時間的對數(shù)作為橫坐標(biāo)，繪出每一級荷載下的沉降-時間曲線，在這一組曲線中取斜率劇增且發(fā)生明顯向下轉(zhuǎn)折的那一條曲線所對應(yīng)的

77、荷載作為破壞荷載， 取其前一級荷載作為單樁的極限荷載。</p><p>　　2) 載荷-樁頂沉降曲線明顯轉(zhuǎn)折點法。</p><p>　　由樁的靜載荷試驗繪制出載荷-樁頂沉降曲線，如果其末端明顯向下彎折， 則可取該明顯轉(zhuǎn)折點所對應(yīng)的荷載為單樁的極限荷載。</p><p>　　3) 按樁頂沉降量確定。</p><p>　　相應(yīng)于極限荷載作用下的樁

78、頂沉降量，一般認(rèn)為以產(chǎn)生樁頂沉降等于10%樁徑時的荷載作為極限荷載。</p><p><b>　?。?）自平衡加載法</b></p><p>　　眾所周知, 傳統(tǒng)的靜載荷試樁法已被世界各地的學(xué)術(shù)界、工程界公認(rèn)為確定單樁承載力的最可靠、最直觀的方法。然而長期以來, 靜載荷試驗的裝置一直停留在錨樁反力架和壓重平臺這兩種形式上,試驗工作費錢、費時又費力, 因此人們常常力圖回

79、避做試樁的靜載荷試驗。</p><p>　　針對上述情況, 東南大學(xué)土木工程學(xué)院與江蘇省建設(shè)委員會、南京市建筑質(zhì)監(jiān)站聯(lián)合研究了一種新的靜載荷試樁法, 稱之為樁承載力自平衡試樁法。該法加壓裝置較簡單,不需反力架 ，不需錨樁, 不占用施工場地, 費用節(jié)省，試驗方便, 且能大大節(jié)省時間, 并能直接測定樁的端阻力和側(cè)阻力。目前已在多個工程的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁中應(yīng)用[4]。</p><p

80、>　　自平衡試樁法的主要裝置是一種特制的液壓千斤頂式的荷載箱。它需要按照樁的截面尺寸，類型和荷載等級分別制作。荷載箱被安置在樁身下部, 與鋼筋一起焊接而沉入樁孔。因此, 它屬于一次性投入器件。</p><p>　　自平衡測樁法是在樁尖附近安設(shè)荷載箱，沿垂直方向加載，即可同時測得樁端承載力和樁側(cè)摩阻力。該方法除能分別測得樁的側(cè)摩阻力和端承力外，在速度和費用及測試精度上介于高應(yīng)變試驗與常規(guī)靜壓試驗之間，屬于靜載

81、試驗，但與《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008[5]中的靜壓試驗加載方式不同。同時,董鳴毅[6]在自平衡加載測樁法中指出了其應(yīng)注意的一些問題：</p><p>　　1) 加載箱直徑的確定。對于端承樁, 加載箱應(yīng)預(yù)先埋在近樁底處。為測得樁的極限承載力, 要求樁周側(cè)摩阻力近似等于加載箱面積乘樁端地基極限承載力。</p><p>　　2) 加載箱的預(yù)埋位置。對于摩擦樁, 加載箱只能預(yù)先埋在樁

82、身某一位置, 要求該位置以上樁身抗拔極限承載力近似等于下部樁身側(cè)摩阻力極限值及端承極限力之和, 這樣, 上、下二段樁均能達(dá)到極限狀態(tài), 否則, 僅只能其中一段樁達(dá)到極限狀態(tài), 結(jié)果自然偏低。</p><p>　　最后，通過大量應(yīng)用經(jīng)驗表明, 自平衡試樁法十分適用于坡地試樁、城市狹窄場地試樁及水上試樁, 且其常用來檢驗基樁的側(cè)阻或端阻的極限值，這些都是傳統(tǒng)方法難以做出。</p><p>&l

83、t;b>　　間接法</b></p><p><b>　　（1）動測法 </b></p><p><b>　?、?動力測定方法</b></p><p>　　動力試樁法是應(yīng)用物體振動和應(yīng)力波的傳播理論來確定單樁豎向承載力和檢驗樁身是否完整的一種有效方法。它與傳統(tǒng)的靜載荷試驗相比，在測試效率、試驗設(shè)備、試驗費

84、用及工作條件等方面都具有明顯的優(yōu)越性，其最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是成本低、速度快，可對工程樁進(jìn)行大量的普查，及時找出工程樁的隱患以避免重大安全質(zhì)量事故的發(fā)生。</p><p>　　動力測定方法預(yù)估樁的豎向承載力，按其基本原理可分為低應(yīng)變動力檢測法(PDA)和高應(yīng)變動力檢測法(PIT)兩大類。</p><p>　　高應(yīng)變方法首先是測定樁在動力狀態(tài)下的極限土阻力， 然后用半理論、半經(jīng)驗方法將其分成靜

85、極限阻力和動阻尼力兩部分，以此求得實際的極限承載力。高應(yīng)變動力試樁法確定樁端土的承載力在動力觸探領(lǐng)域中是一種行之有效的方法。常規(guī)的動力觸探方法是根據(jù)每打入土中一定深度的錘擊數(shù)來判定土的性質(zhì)及其承載力；具有離散性較大的缺點。而高應(yīng)變動力試樁法則不同, 它是通過實測樁桿頂附近某截面每次錘擊下的力和速度信號, 同時依據(jù)室內(nèi)Capwap方法定量求取樁端靜阻力, 然后除以樁端橫截面積來求得樁端土極限承載力。同傳統(tǒng)的動力觸探方法相比, 它能更為豐富

86、、準(zhǔn)確的提供樁端土的承載力信息。</p><p>　　高應(yīng)變動力試樁法是目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的一種樁基檢測技術(shù)之一, 柳春和林清意[7]對樁尖支承在砂性土、粘性土、強風(fēng)化巖石上的預(yù)制樁, 及樁尖支承在中等風(fēng)化巖士上的鉆孔灌注樁, 進(jìn)行了動靜對比試驗, 證明其效果很好。同時指出它不僅能對樁身結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行較準(zhǔn)確的定性分析, 還能提供較準(zhǔn)確的單樁承載力值。郭生浦、劉永翔和朱廣林[8]通過對大量工程實例的計算和比對，還指

87、出了高應(yīng)變動力試樁法檢測樁長的技術(shù)。</p><p>　　低應(yīng)變方法首先是測定樁—土系統(tǒng)的某一彈性特征值，然后采用經(jīng)驗方法由動靜試驗結(jié)果對比資料按實測彈性特征值估算單樁的容許承載力。測試時激振能量較小，樁周土一般都處于彈性狀態(tài)。該法主要用于檢測樁身質(zhì)量是否完好，但用于預(yù)估單樁豎向承載力時應(yīng)慎重。</p><p>　　低應(yīng)變動力測樁法是采用低能量的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)激振，使樁在彈性范圍內(nèi)作應(yīng)變量級約

88、10-5的低幅振動，當(dāng)樁身存在明顯波阻抗差異的界面或樁身截面積發(fā)生變化時，將發(fā)射信息，通過對其分析計算來理論判斷樁身是否完整。因此，國內(nèi)外將低應(yīng)變應(yīng)力波反射法用于檢測樁身的完整性[8~10]。</p><p><b>　?、?動力觸探法</b></p><p>　　動力觸探實驗是利用錘擊，將一定規(guī)格的探頭打入土中，同時根據(jù)每次打入土中一定深度的錘擊數(shù)來判定土的性質(zhì)的一

89、種原位測試方法。由于動力觸探操作方便、設(shè)備簡單，所以動力觸探在土的測量中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于影響動力觸探結(jié)果的因素較多，造成其測量結(jié)果離散度較大，因此它只能是一種粗糙的測試方法。其最主要的原因是在錘擊時，每次傳遞給探桿的能量不準(zhǔn)確，同時無法把端阻力和側(cè)摩阻力分開?；谶@兩點，文獻(xiàn)[9]對標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗提出了一些改進(jìn)方法，比如PDI/GRI樁基動力公司提出了一種改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，同時它與靜力觸探方法相結(jié)合，用靜力上拔、下壓和扭轉(zhuǎn)實驗來

90、測定土的阻力以改進(jìn)測量精度，使其達(dá)到一定的改進(jìn)目的。</p><p>　　③ Wang-pip, Wang-pcp波動方程法</p><p>　　隨著樁基礎(chǔ)的廣泛使用，在樁打入過程中進(jìn)行波動分析己經(jīng)成為了普遍現(xiàn)象。傳統(tǒng)的波動方程分析法有Case、Capwap等。Capwap法首先假定土阻力沿樁身條件的分布是己知的，然后利用質(zhì)點速度和樁頂預(yù)測的邊界條件力曲線求解方程。Capwap法計算中，每

91、次迭代都需要修正相對應(yīng)的所有單元的樁周土的土參數(shù)，并重新求解波動方程。但如果樁單元較多時，土參數(shù)同時調(diào)整時非常困難，且也費時。Case法是一種簡單的分析方法，利用在許多假設(shè)條件下獲得一維波動方程的一個封閉解。建立土阻力和樁頂波響應(yīng)的關(guān)系，得到的誤差很大。</p><p>　　將動力驗樁中的波動分析應(yīng)用到動力觸探中，利用Wang-pip和Wang-pcp波動方程分析方法，計算出端阻力，側(cè)阻力和土的參數(shù)，能提高動力觸

92、探測量精度，使動力觸探方法從定性走向定量。</p><p>　　（2）按土的原位試驗結(jié)果確定</p><p>　　土的原位試驗有標(biāo)貫試驗法、旁壓儀試驗法、靜力觸探法等。柳克鑄[10]將單樁極限承載力計算公式作了補充，即樁的外加荷載中普遍增加了樁身自重這一項，同時將樁端阻力考慮進(jìn)入持力層深度的影響，樁側(cè)阻力考慮土層平均埋深的修正系數(shù)。其中《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008給出了根據(jù)靜力

93、資料確定單樁極限承承力的計算公式。</p><p>　　其中鄭成章[11]通過對大量工程實例進(jìn)行分析和比對，并做了很多對比試驗,分析了靜力觸探參數(shù)與不同土類的關(guān)系。得出靜力觸探參數(shù)在不同土中雖有一定的規(guī)律性, 但由于土體本身就是一個復(fù)雜的自然體, 反映在土的靜力觸探參數(shù)上不同的土必有重疊搭接, 因而不能用單一參數(shù)做為劃分標(biāo)準(zhǔn)。但其中，端阻和摩阻比參數(shù)在土的分類中是主要的指標(biāo), 與土的關(guān)系密切。</p>

94、<p>　?。?） 按土的抗剪強度指標(biāo)確定</p><p>　　按土的抗剪強度指標(biāo)確定樁的承載力時，應(yīng)根據(jù)具體情況選用合理的力學(xué)指標(biāo)值。王建華[12]用抗剪強度指標(biāo)計算樁的側(cè)阻力，閻星華[13]在王建華的基礎(chǔ)上提出了計算單樁極限側(cè)阻力的土體抗剪強度修正計算方法。</p><p>　　土的抗剪強度指標(biāo)值的大小與試驗方法有著密切關(guān)系,試驗時應(yīng)盡量模擬現(xiàn)場施工條件,選擇合理的統(tǒng)計方

95、法,考慮參數(shù)的相關(guān)性和變異性,按照相應(yīng)工程的具體情況來慎重取值。由于土體內(nèi)不確定因素的限制,只采用一種方法來準(zhǔn)確確定需要的參數(shù),目前還難以做到,因此應(yīng)多種方法綜合分析予以確定。其中保證土體的抗剪強度指標(biāo)中的摩擦角、粘聚力設(shè)計取值的合理與可靠，對于評估樁基礎(chǔ)的安全性和經(jīng)濟(jì)性有十分重要的意義。</p><p><b>　?。?）統(tǒng)計分析法</b></p><p><

96、b>　?、?貝葉斯方法</b></p><p>　　根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計的知識，可以得出參數(shù)的精確估計有賴于數(shù)據(jù)的數(shù)量多少。在實際工程中，實測數(shù)據(jù)是有限的，這就要求充分的利用來自間接方面的信息，以提高參數(shù)估計的精度。對樁承載力而言，間接經(jīng)驗包括根據(jù)地質(zhì)資料用理論公式進(jìn)行計算，工程師的主觀經(jīng)驗及動測試驗等。貝葉斯方法是將概率分布模型的參數(shù)作為隨機變量，承認(rèn)經(jīng)驗的效應(yīng)，可以很好的將實測數(shù)據(jù)與工程經(jīng)驗相結(jié)合。

97、邱洪興[14]提出通過貝葉斯公式將根據(jù)經(jīng)驗做出的經(jīng)驗判斷和觀測數(shù)據(jù)結(jié)合起來，得到參數(shù)的全面估計。鄭建國等人[15]針對樁基概率分析的特點, 對傳統(tǒng)的貝葉斯原理進(jìn)行了改進(jìn), 提出了通過現(xiàn)場試驗結(jié)果修正樁基承載力的先驗分布而得到樁基承載力后驗分布的概率分析新方法, 并介紹了一個計算實例。</p><p><b>　?、?灰色預(yù)測法</b></p><p>　　灰色預(yù)測理論

98、是80年代初發(fā)展起來的一種新型預(yù)測理論，首先它將原本雜亂無章的原始數(shù)據(jù)整理成規(guī)律較強的生成數(shù)再作研究，再尋找數(shù)據(jù)的內(nèi)在的規(guī)律。它可以對某些相關(guān)變量的實測數(shù)據(jù)列，進(jìn)行影響因素綜合分析，選取相互關(guān)聯(lián)密切的數(shù)據(jù)列，然后建立能反映各關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)之間變化規(guī)律的預(yù)測模型。</p><p>　　灰色預(yù)測法是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測的方法。灰色系統(tǒng)內(nèi)的信息一部分是已知的, 另一部分是未知的, 系統(tǒng)內(nèi)各因素間具有不確定的關(guān)系

99、。灰色預(yù)測是一種對既含有已知信息又含有不確定信息的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測, 就是對在一定范圍內(nèi)變化的, 與時間有關(guān)的灰色過程進(jìn)行預(yù)測。盡管灰色過程中所顯示現(xiàn)象是隨機的, 但其畢竟是有序的, 因此這一數(shù)據(jù)集合具備潛在的規(guī)律。灰色預(yù)測通過鑒別系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢的相同和差異程度, 進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析, 對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行生成處理來尋找系統(tǒng)變動的規(guī)律, 然后建立相應(yīng)的微分方程模型, 從而預(yù)測事物未來的發(fā)展趨勢的狀況。灰色系統(tǒng)用等時距觀測到的反映預(yù)測對象特征的一

100、系列數(shù)量值構(gòu)造灰色預(yù)測模型, 預(yù)測未來某一時刻的特征量, 或達(dá)到某一特征量的時間。其中鄭強和孟憲華[16]提出了灰色預(yù)測具有下面四種類型：</p><p><b>　　1）系統(tǒng)預(yù)測</b></p><p>　　通過對系統(tǒng)內(nèi)的行為特征指標(biāo)建立一組相互關(guān)聯(lián)的灰色預(yù)測模型, 預(yù)測系統(tǒng)中眾多變量間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系的發(fā)展變化。</p><p><b&

101、gt;　　2）畸變預(yù)測</b></p><p>　　通過灰色模型預(yù)測異常值出現(xiàn)的時刻, 預(yù)測異常值什么時候?qū)⒊霈F(xiàn)在一個特定的時區(qū)內(nèi)。</p><p>　　3）灰色時間序列預(yù)測</p><p>　　用觀察到的反映預(yù)測對象特征的時間序列來構(gòu)造灰色預(yù)測模型, 預(yù)測未來某一時刻的特征量, 或者達(dá)到某一特征量的時間。</p><p><

102、;b>　　4）拓?fù)漕A(yù)測</b></p><p>　　將原始數(shù)據(jù)作曲線, 在曲線上按定值尋找該定值發(fā)生的所有時點, 并以該定值為框架構(gòu)成時點數(shù)列, 然后建立模型預(yù)測該定值所發(fā)生的時點。</p><p>　　同時，魯中夫[17]在試圖通過荷載試驗的部分已知數(shù)據(jù)對不同沉降時相應(yīng)的單樁荷載值進(jìn)行灰色預(yù)測法進(jìn)行預(yù)測時，指出灰色GM（1,1）預(yù)報模型用于靜荷載沉降值預(yù)報的方法是可行的

103、。</p><p>　?、?GM(l,1)模型法</p><p>　　灰色預(yù)測理論應(yīng)用非常廣泛,灰色系統(tǒng)理論在樁基工程中的應(yīng)用主要包括:單樁沉降的預(yù)測、承載力預(yù)測。根據(jù)基樁載荷試驗實測數(shù)據(jù)預(yù)測基樁極限承載力和樁頂沉降的方法主要有：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、雙曲線法和灰色理論方法等。雙曲線法以經(jīng)驗性為基礎(chǔ),預(yù)測值偏大；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法過程復(fù)雜,工作量大。杜海金等人[18]結(jié)合大量工程實例，運用灰色系

104、統(tǒng)理論,建立了預(yù)測基樁極限承載力和樁頂沉降的非等步長GM(1,1) 模型,分析得到單樁樁頂沉降預(yù)測值具有較高的精確度，其預(yù)測值與實測值吻合,具有較高的精確度,體現(xiàn)了灰色系統(tǒng)新信息優(yōu)先的原理,具有工程應(yīng)用意義。</p><p>　　由于常規(guī)的GM(1, 1)模型的預(yù)測值往往偏大，為了解決這一問題，人們將預(yù)測結(jié)果人為地乘上一個0.7~0.85的經(jīng)驗修正系數(shù)。郭大兵[19]提出另一種處理辦法，即對P-S曲線各沉降數(shù)據(jù)進(jìn)

105、行多次累加生成，使線性數(shù)據(jù)演變成非線性數(shù)據(jù)，再用GM(l,l)模型進(jìn)行預(yù)測。</p><p><b>　?。?） 經(jīng)驗公式法</b></p><p>　　經(jīng)驗公式法是已被列入了各種規(guī)范規(guī)程中的經(jīng)驗方法。它以多年的靜載荷試驗和工程實踐積累的資料為依據(jù)，對不同土層在不同的物理力學(xué)指標(biāo)下的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的取值不同，可以參考各種規(guī)范。</p><p&

106、gt;　　如何利用未達(dá)到破壞的試樁資料來確定其極限承載力是一個重要的工程問題。目前采用較多的有雙曲線模型、拋物線模型、指數(shù)模型及灰色理論在某些工況下對基樁的極限承載力估算及預(yù)測[20,21]。趙春風(fēng)等人[22]對常用幾種估算未達(dá)破壞試樁的單樁極限承載力方法進(jìn)行了總結(jié)、討論, 從理論上證明了麥隨基威克司法作圖法的合理性。張文偉等[23]應(yīng)用曲線擬合已達(dá)到極限承載力的靜載荷試驗數(shù)據(jù), 分別對對數(shù)曲線法、雙曲線法、指數(shù)曲線法、灰色理論法等預(yù)測

107、方法進(jìn)行比較分析, 結(jié)果表明：雙曲線法和指數(shù)法的精度主要取決于Q - S曲線的塑性區(qū)域大小及該區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的多少；對數(shù)曲線法應(yīng)用有局限，精度較低。</p><p>　　從眾多基樁靜載荷試驗的資料來看，基樁的破壞具有突變性，在上級荷載作用下沉降量尚小，但在下級荷載作用下可能突然發(fā)生破壞的工程實例比比皆是，因此若采用常用的預(yù)測及估算模型會使預(yù)測結(jié)果失真。由于突變理論起源于光滑映射的Whitney 奇異性理論和動力學(xué)系統(tǒng)

108、的Poincare-Andronov分叉理論，突變理論是研究不連續(xù)現(xiàn)象的一個數(shù)學(xué)分支。樁的破壞屬于突變理論的范疇，可采用突變理論進(jìn)行樁的極限承載力判定及預(yù)測，但目前采用突變理論研究基樁極限承載力的較少。崔樹琴等人[24]采用突變理論對基樁的承載力進(jìn)行了研究, 王新泉等[25]將尖點突變理論應(yīng)用于基樁極限承載力判定及預(yù)測中，建立了基樁極限承載力判定及預(yù)測的尖點突變模型，提出了根據(jù)尖點突變理論進(jìn)行基樁極限承載力判定及預(yù)測的4類判定方法。&l