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长沙理工大学 研究生论文选题报告表 论文名称 姓 名： 学 号： 学 位 级 别： 硕士 学 科 专 业： 研 究 方 向： 地基基础 指 导 教 师： 所 属 单 位： 土木与建筑学院 填 表 说 明 研究生应根据本表所提出的要点，在教研室作选题报告，充分听取意见，并作修改后填写此表。 本表一式二份，经教研室及学院批准后，研究生所在学院及研究生各一份。  一、课题来源、国内外研究现状与水平及研究意义、目的。（附主要参考文献） 1、课题来源 桩基础作为一种深基础，它的功能是通过桩身把上部结构荷载传到地基深部强度比较高并且压缩性较小的岩层或者土层上，从而提供更高的承载能力，同时减小基础沉降和不均匀沉降。因为它具有稳定性好、承载力高、沉降量小及抗震性强等优点，很早就被人类所了解和运用，是人类在土木工程中最先运用的深基础之一。 桩基础在工程实际中得到来愈来愈广泛的运用，桩基承载力的判定也变得愈来愈重要。正确判定桩基承载力的大小，对工程建设的安全以及工程建设的投资有着重要意义。目前，单桩承载力的确定方法主要有：静荷载试验法、动力试桩法、静力触探法等。 静试验是指按桩的使用功能，分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力，观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移根据荷载与位移的关系判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法静力触探具有快速、精确、经济和节省人力等特点 式中：—荷载箱上段桩的自重； —系数，对于粉土和黏土，=0.8，对于砂土，=0.7； 、—荷载箱上、下段桩的极限承载力。 近些年来我国交通、土建工程发展迅速，在复杂地质条件下的桩基础工程的应用越来越广泛，桩基础的负摩阻力问题也渐渐凸显出来，成为桩基础研究的热点问题之一。一般情况下，桩基础在自重和外荷载的作用下，桩身相对于桩周土来讲将产生向下的位移，与此同时，桩周土则对桩身产生向上的摩阻力以此来抵抗桩身的位移，进而对桩身起到支持作用，这个向上的摩阻力被称为正摩阻力。如果在某些特殊情况下，当桩身相对桩周围的土来说有向上移动的趋势，则桩周围的土对桩身产生的摩阻力方向是向下的，这个向下的摩阻力称为负摩阻力。当桩底受到向上荷载时（自平衡试桩法的上段桩），桩土均向上移动，桩的向上移动量大于桩周土，同样桩周土将对桩产生向下的负摩擦力。在某些条件下，负摩阻力不但不能为桩基的承载力提供帮助,反而会对桩身产生下拉作用，这样等于增加了桩身上的外荷载，这个外荷载会对桩基础带来其它一些不利的影响因素。 对下压桩和上托桩摩擦力特征研究的深入,能够为自平衡测桩法提供有利的理论依据，无疑会对我国经济资源的开发和经济建设具有深远的影响。因此，对自平衡试桩法进行深入研究，找出它的传递机理和发展规律，有着迫切的要求和重大的现实意义。 2、国内外研究现状与水平 2.1下压桩和上托桩摩擦力的研究现状 Nicola 和 Randolph（1993）通过有限元软件模拟了砂土中桩在受拔和受压的荷载作用下桩侧摩阻力的工作情况[1]。其研究表明桩身的长度、桩身的直径、桩身的泊松比、桩周土总应力场以及平均有效应力是造成桩体在受拔和受压荷载作用下桩侧摩阻力有所差异的原因。 黄锋（1998）通过对桩基渗水力n.g模型试验的分析,得到了在不同的受载情况下(桩底托桩、桩顶受压以及桩顶受拔)，桩侧摩阻力强度沿桩身的分布、桩侧摩阻力随着位移的发展关系以及摩阻力强度与桩身截面位移的关系等成果[2]。从中可以看到,在不同的受载方式下,尽管f-w的关系均近似于双曲线的形状，但是桩土间相互作用的机理还是有差异的。1999年他又通过有限元分析，进一步探索引起该差异的内在机理[3]。并且得出的结论和模型试验的结论基本一致，他计算所用的土的本构模型却不能反映土体中主应力方向旋转的影响，不过这种因素的影响是确实存在。2000年，杜广印、黄锋从定量上分析了主应力方向旋转和桩周土的剪胀性对桩侧摩阻力的影响，这两种因素也是造成桩体在受拔和受压荷载作用下桩侧摩阻力有所差异的原因[4]。其研究得到了以上两种因素的影响系数大小，并对桩侧摩阻力的计算公式进行了预测。 翟晋等(2000)通过有限元计算方法研究了在相同条件下(相同的桩径、相同的桩周土、相同的桩端土条件下)桩底托桩、桩顶受压桩以及桩顶抗拔桩的侧摩阻力发挥性状[5]。其研究成果表明：在相同条件下，当桩土间相对位移相同时，上