fjz高等樁基理論讀書報告上課講義

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。fjz高等樁基理論讀書報告-高等樁基理論讀書報告書名：樁基工程理論進展與工程實踐作者：劉利民出版社：2002年12月/1-1/中國建材工業(yè)出版社頁數(shù)：362頁樁基礎是建（構）筑物重要的基礎型式，在工程實踐中得到了極其廣泛的應用，在長期的理論研究和工程實踐過程中，人們不斷探索、創(chuàng)新，對樁基礎的認識日益深化。本書作者們在其博士學位論文的基礎上，總結一些近年來從事樁基工程理論研究和工程應用實踐的成果，并吸收了國內(nèi)外樁基工程的有關最新技術，書中內(nèi)容的許多方面都有相當?shù)膭?chuàng)新特色。將數(shù)學工具引入樁基工程，利用理論方

2、法來研究樁基工程中的實際問題是一種很有意義的嘗試。作者在這方面進行了大量的探索，豐富了樁基工程的研究手段和研究方法，取得了很有價值的成果；作者對豎向荷裁作用下樁側阻力的復雜性狀進行了深入的研究，首次提出了樁側阻力強化效應和退化效應的思想概念；揭示了樁-土界面特征影響樁基承裁性狀的機理，對于樁基工程的理論和實踐都具有積極的意義。在樁基工程應用方面，作者在模型試驗和理論分析的基礎上對樁-筏(承臺)剛度問題所建立的任意布樁形式、任意位置荷裁作用下樁-筏(承臺)剛度的計算方法等方面的研究，使問題得到了較好的解決。變形控制設計是當前樁基設計的熱點，作者詳細地闡述了樁基變形控制設計的基本理論和最新進展，并

3、逐一對多層、小高層和高層建筑中樁基變形控制設計方法作了介紹，具有很強的先進性和實用性。嵌巖樁設計中樁端嵌巖深度的確定、嵌巖段樁側阻力的分布模式和計算方法、樁端阻力的計算模式、軟巖中嵌巖樁承裁力的蠕變效應等等，都是嵌巖樁中比較重要的問題作者在這些方面進行了細致的探討，形成了比較完整的體系。作者關于多級擴盤樁設計和沉降、承載力計算等工作將有助于推動該項技術的進一步發(fā)展。作者關于樁端壓力注漿作用機理的研究以及影響樁端壓力注漿樁承載力因素等方面的探索，具有積極的意義。此外，書中對Osterberg試樁法、動-靜試樁法這些樁基測試領域新生事物所作的介紹對進一步深化認識將會有所裨益。作者在低應變動測定量化

4、、高應變試樁中擬合參數(shù)的選擇等方面進行的大量理論計算、模型試驗和現(xiàn)場測試等形成的系統(tǒng)成果也很有價值。作者多年來一直潛心于樁基礎的研究和應用，在這片沃土上辛勤耕耘，卓有建樹。本書就是在總結作者工作成果并廣泛吸收國內(nèi)外樁基礎研究和應用最新進展的基礎上完成的。全書立意高遠，內(nèi)容豐富，觀點新穎，圖文并茂，理論闡述簡潔，工程實例典型。本書大致講解了灰色系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡理論和最優(yōu)化理論在樁基工程中的應用，并對他們的背景及發(fā)展做了簡單介紹，同時建立模型并進行分析，而后講述了對于豎向荷載作用下樁側阻力的研究，在本書中講解了在荷載作用下樁側阻力的取值方法和計算手段（規(guī)范取值），同時書中對樁-土界面特征及樁-筏

5、（承臺）剛度方面做了研究和講解，讓我學到更多的知識，在樁-土界面特征對樁基承載力影響的研究中作者首先提出一個現(xiàn)象：同一場地，樁的規(guī)格和樁周土性質(zhì)相同，但樁的承載力卻相差很大。書中對于這種現(xiàn)象從起初的樁與土接觸面的力學特征至后期試驗結果對其進行分析研究。在樁-筏(承臺)體系的研究中，筏板(承臺)的剛度實際上是一個相對概念，它所表示的是樁-筏(承臺)體系的相對剛性程度，它與筏(承臺)的抗彎剛度及樁的軸向剛度密切相關。處于不同剛性狀態(tài)的筏(承臺)，其工作機理是不同的。書中對樁基礎的變形控制設計理論及方法做了詳細的介紹講解，為充分發(fā)揮樁間土的直接承載能力，近年來大間距樁基日益受到國內(nèi)外工程界的關注。由

6、于樁與土的力學性能相差極大，盡管樁間土直接承受的荷載所占的比例可能大于50，但樁基截面面積所占比例(即所謂置換率)很小，因此將這種樁基連同樁間土視為復合地基不一定妥當。又由于樁間距很大(往往大于6倍樁徑)，群樁效應已經(jīng)退至次要地位，單樁荷載往往遠遠超過其容許承載力Pa，甚至接近極限承載力Pu(一般Pu2Pa)，這種疏布樁基在受力機理和工作性態(tài)上已經(jīng)不同于通常意義上的樁基，而是處于天然地基和樁基之間的過渡狀態(tài)，單樁的非線性工作狀態(tài)在其中起著決定性的作用。建筑?；夹g規(guī)范(JGJ9494)中寫有復合樁基的計算方法，這是根據(jù)若干個現(xiàn)場試驗總結得到的結果，但是由于受到“固定分擔比”概念的影響，其計算分

7、析方法與本章的內(nèi)容有較大差別。由于復合樁基所具有的巨大經(jīng)濟效益，復合樁基在我國比在國外得到了更高的重視，進行了更多的工程實踐。本書另外講解了嵌巖樁的分析、計算與設計，多級擴盤樁及其工程應用、樁端壓力注漿技術等等，最后對樁基測試技術發(fā)展進展做了概述，目前來講國內(nèi)外普遍使用的樁基檢測技術主要有：靜載荷試驗法、聲波透射法、應力波反射法、高應變動力試樁法、動靜法(或稱擬靜力法)等。而近年來，這些方法都有了不同程度的發(fā)展。書中特別提出了Osterberg試樁法，長期以來傳統(tǒng)的靜載荷試驗法被認為是確定單樁極限承載力的最直觀、最可靠地方法，但由于靜載荷試驗的裝置一直停留在壓重平臺或錨樁反力架之類的形式上，試

8、驗工作費時、費力、費錢，因此人們常力圖回避做靜載荷試驗，甚至出現(xiàn)了單樁承載力越高越不愿意做靜載荷試驗的傾向，以致許多重要的建(構)筑物的大噸位基樁往往得不到準確的承載力數(shù)據(jù)，基樁的承載潛力不能得到有效地發(fā)揮。針對靜載荷試驗的諸多不便，作者講述了由Gernak等人和Osterberg思路展開的研究，并成功問世的Osterberg試樁法，Osterberg試樁法其加壓裝置簡單，不需壓重平臺，不需錨樁反力架，不占用施工場地，試驗方便，費用低廉，節(jié)省時間，且能直接測出樁的側阻力和端阻力。這種節(jié)約的方法讓我不禁想進一步的了解，書中也進一步的講解了Osterberg試樁法得試驗方法及原理。整本書到此結束，

9、稍微閱讀了下作者的后記。樁基工程理論進展與工程實踐是作者他們花費多年從事樁基工程理論研究和工程實踐的一些總結，花費四年時光，這是他們知識不斷積累，認識日益提升的過程，作者總結的感觸是：學無止境，唯勤有路！我們何嘗不是！通過閱讀本書，讓我感觸最深的就是灰色系統(tǒng)理論及樁基變形控制設計理論及方法，在肖宏斌教授的課堂上，肖教授為我們系統(tǒng)的講解了灰色理論的原理及應用，灰色理論在樁基工程中的應用是用于預測單樁極限承載力和沉降，通過對靜載試驗得到的Q-S曲線的特性規(guī)律建立荷載序列的一階動態(tài)微分方程GM（1，1）模型，對模型進行分析計算，最后檢驗得出預測結果，在此就以一個算例結合書中知識進行分析求解。例：株洲

10、制藥廠廠房改建工程采用鉆孔灌注樁，樁長26.7m，樁徑為d=1.1m，樁身砼彈性模量為Ep=27000MPa，實測樁的極限承載力為Pu=8500KN。實測各級荷載作用下樁頂沉降如表所示。1#樁靜載試驗實測結果荷載級別一二三四五六七八九荷載值P/kN100020003000400050006000700080008700沉降值s/mm0.761.672.694.105.938.4611.9316.0725.01根據(jù)書中求解分析方法列出實測數(shù)據(jù)構成的荷載增量與沉降增量序列為：P（0）=1000,1000,1000，1000,1000,1000,1000,1000,700S（0）=0.76,0.91

11、,1.02，1.41,1.83,2.53,3.47,4.14,8.94累加生成荷載與沉降序列為：P（1）=1000,2000,3000，4000,5000,6000,7000,8000,8700S（1）=0.76,1.67,2.69，4.10,5.93,8.46,11.93,16.07,25.01對上面幾個原始數(shù)據(jù)進行處理，將和代入式得：將和代入式，得：繼續(xù)求解得到樁的極限承載力為：kN（實際加載到kN時，樁基沉降驟然增大，已達到終止加載條件）。將和分別代入式得到荷載和沉降的預測模型為：利用實測數(shù)據(jù)對荷載和沉降預測的結果如表所示。GM(1,1)模型對樁頂荷載和沉降預測的結果荷載級別一二三四五六

12、七八九實測沉降s/mm0.761.672.694.105.938.4611.9316.0725.01實測荷載P/kN100020003000400050006000700080008700預測荷載P/kN100018912772381249066047711078868632相對誤差ep/%05.57.64.71.9-0.8-1.61.40.8預測沉降s/mm0.761.792.984.396.118.3411.4916.9226.72相對誤差es/%0-7.1-10.7-7.0-3.01.43.7-5.3-6.8預測的后驗差為：小誤差頻率為：故預測精度等級為好，該模型可以應用。預測與實測的P

13、s曲線對比于下圖所示。圖中實線為實測曲線，虛線為預測曲線，從圖中可以看出，預測曲線與實測曲線非常吻合。051015202530s/mmtestedpredicted2000400060008000100000P/kN例題中可以看出灰色理論預測性的精度比較高，利用灰色系統(tǒng)理論進行單樁極限承載力的外推估算，只需對單樁靜載荷試驗中各級荷載下樁的沉降觀測值進行累加或累減處理，使之呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，再用特定的函數(shù)逼近擬合，建立灰色微分模型和響應函數(shù)，跟蹤樁頂沉降隨荷載增加的發(fā)展趨勢，就可以達到推測預定沉降所對應的荷載值或預定荷載下的沉降值的目的。此外，用灰色系統(tǒng)理論預測單樁承載力和沉降還有不受樣本數(shù)量限制的優(yōu)點。劉利民老師的樁基工程理論進展與工程實踐中關于樁基變形控制設計理論與方法這方面講述比較透徹，讓我對這