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编辑推荐

本书以京沪高速铁路和宜万铁路桥梁桩基设计和施工中遇到的技术问题为主要线索，丰富了桥梁工程、桩基工程和岩土工程的相关技术理论体系。本书的研究成果对我国复杂地基条件下长大直径桩基的设计理论及施工控制技术具有重要指导意义。

内容简介

在铁路桥梁结构的建造过程中，沿线软土、软岩等不良地质条件对于桥梁桩基的设计和施工存在极大地威胁，并影响结构后期的耐久性和运营成本。从保证列车安全运营和结构安全使用的角度出发，有必要针对高速列车运动荷载下桥梁基桩承载特性及桩土共同工作机理进行深入系统的研究。本书依托京沪高速铁路和宜万铁路的建设过程，系统考察红层软岩、硬质软岩、软岩、软土等复杂地基条件，对长大直径桩基竖向承载机理、稳定性、动力特性和施工阶段控制技术展开深入研究。采用理论研究与分析、计算机数值模拟仿真分析、室内模型实验和大型现场试验相结合的方法，解决了一系列相关的关键技术难题，研究成果有针对性地解决了复杂条件下长大直径桥梁桩基计算理论、设计方法和试验观测等方面的技术问题。

作者简介

王星华，生于1957年7月，博士，中南大学土木工程学院博士生导师。主要社会兼职：中国岩石力学与工程学会教育委员会委员；中国土木工程学会工程风险与保险研究分会常务理事；中国岩石力学与工程学会青年工作委员会委员；中国铁道学会铁道工程分会委员；国家自然科学基金评审专家；美国纽约科学院院士。主要研究方向：岩土工程领域；地下工程领域；水利工程领域；道路工程领域；城市轨道交通工程领域。汪优、王建、印长俊、安爱军、王振宇、章敏、廖文华、蒋孝辉等人参与编写。

目录

1绪论


1.1桩基础的起源

1.2桩基础概况与分类

2复杂条件下长大直径桥梁桩基荷载传递机理

2.1长大直径桩基基本理论与计算方法介绍

2.2红层软岩长大直径桥梁嵌岩桩荷载传递机理

2.3硬土软岩考虑粗糙度影响的桩基荷载传递机理

2.4软岩长大直径桥梁嵌岩桩复合桩基荷载传递机理

2.5高桥墩长大直径桩稳定性及荷载传递机理

2.6长大直径桥梁桩基动力荷载传递机理

3红层软岩长大直径桥梁嵌岩桩基计算方法

3.1红层软岩概述

3.2软岩嵌岩桩竖向承载力确定方法

3.3桩—土—岩共同作用的非线性计算

3.4嵌岩桩极限承载力的预测

3.5利用正交试验分析进行嵌岩桩优化设计

3.6嵌岩桩设计优化影响因素的敏感性分析

3.7小结

4硬土软岩考虑粗糙度影响的桩基计算方法

4.1硬土软岩的强度特征

4.2桩端阻力传递规律

4.3桩土界面研究

4.4桩的理论计算

4.5小结

5软岩长大直径桥梁嵌岩桩残余应变计算方法

5.1软岩概述

5.2残余应变的概念

5.3残余应变的产生机理

5.4大直径嵌岩灌注桩残余应变监测结果与分析

5.5小结

6复杂条件下长大直径桥梁桩基动力计算方法

6.1埋置振源下非饱和土地基的动力Green函数解答

6.2非饱和土半空间中单桩竖向振动特性研究

7高桥墩桩基屈曲机理及其计算方法

7.1引言

7.2高桥墩桩基屈曲的原因与类型

7.3高桥墩桩基屈曲分析计算方法

7.4高桥墩桩基屈曲的能量法解答

7.5基于能量法解答的影响因素分析

7.6小结

8桩基模型试验

8.1基桩荷载传递规律研究的试验方法

8.2红层嵌岩桩原型桩试验

8.3群桩—土—承台模型静载试验

8.4带台单桩轴向循环荷载模型试验

9现场原位试验

9.1软岩中长大直径嵌岩桩复合桩基的原型观测

9.2深厚软土地区桩基础沉降现场试验

9.3硬土软岩中长大直径桥梁桩基现场原位观测试验

10长大直径桥梁桩基有限元仿真分析

10.1长大直径钻孔灌注桩承载力仿真分析

10.2红层软岩中嵌岩桩工作性状有限元分析

10.3硬土软岩中考虑粗糙度影响的单桩和群桩

10.4高墩长大直径群桩基础仿真分析

10.5深厚软土地区群桩基础数值模拟

11软弱地基铁路桥涵桩基础


工后沉降
施工控制措施研究

11.1概述

11.2监测区域存在的地质灾害

11.3工后沉降控制的前期措施

11.4工程适应性措施

11.5桩后压浆技术在沉降控制中的应用

参考文献

前言/序言

我国地域辽阔，各类软土、软岩等不良地层分布甚广，为跨越不良地层和特殊的地理环境，在公路和铁路建设中大跨度桥梁结构被广泛应用，如若不能很好地控制桩基的施工质量和工后沉降，将会影响施工安全和工程成本，以及之后的安全运营。在国家自然科学基金（No.51308552）、湖南省科技厅重点项目基金（No.04SK2008）、中交股份有限公司重点科技项目（No.2008�瞆JKJ��02�睧）与中铁一局（集团）桥梁工程有限公司科技计划等研究基金的资助下，研究团队历时近10年，从考察深厚软土地区和西部软岩地区的特殊地基条件入手，对超长、大直径桩基竖向承载机理、桩土共同工作特性和施工控制技术展开了深入研究。理论研究成果目前已在京沪高速铁路和宜万铁路工程中得到了成功的应用，取得了良好的社会和经济效益。
多年的科研生涯，一边感受着工程技术和理论发展的日新月异，一边体会到工程技术人员的求学若渴，特组织撰写本书，回顾总结多年研究成果与工程实践。本书在撰写过程中，以承载机理和计算方法为主线，结合模型试验、原位测试和数值仿真，循序渐进、深入浅出的反映了科学研究的脉络和技术路线，便于读者学习和理解，力求突出桩基工程研究和发展的最新成果，进一步推动桩基计算基本理论和施工实践的进步，以期展现土木工程发展的最新态势和成就，为桥梁工程、岩土工程和工程测试等学科的发展贡献绵薄之力。
国内外有关复杂地基条件下长大直径桩基和高桥墩桩基竖向承载机理与计算方法研究方面虽已有相关文献或图书，但比较系统的针对红层软岩、硬土软岩、软岩地区等特殊地基条件下长大直径桩基和高桥墩桩基承载机理及计算方法，既结合理论分析、数值模拟，又结合室内模型试验和大型现场试验的书籍还未见报道；同时，本书以京沪高速铁路和宜万铁路桥梁桩基设计和施工中遇到的技术问题为主要线索，其研究成果直接应用于京沪高速铁路土建六标段、沪宁城际铁路工程站前Ⅶ标段和宜万铁路渡口河特大桥建设工程的设计、施工和运维，在同类书籍中也不多见，本书内容丰富了桥梁工程、桩基工程和岩土工程的相关技术理论体系。本书的研究成果对我国复杂地基条件下长大直径桩基的设计理论及施工控制技术具有重要指导意义，极大地推动了桩基计算基本理论和施工实践的进步，促进了桥梁工程、岩土工程和工程测试等学科的发展，社会效益、经济效益和国防建设的意义巨大。
在本书撰写过程中，得到了各方面的关心和指导，赵明华教授为本书撰写提供了许多宝贵的资料和建议，使得本书的内容更为翔实，更能反映当今桩基工程领域的成就和最新进展，在此表示诚挚的谢意。同时，在撰写本书过程中，引用了诸多公开发表的文献资料，无法向作者一一致谢，这些宝贵的文献资料反映了桩基工程的发展历程、知识体系和先进水平，是本书赖以存在的基础，本书能将蕴含丰富内容的相关文献资料呈现给读者，是撰写者的荣幸。
本书梳理了作者多年来的科研过程及成果，以其指导的多名研究生的博士学位论文、硕士学位论文为基础，再次总结归纳而成。王星华教授、汪优副教授和王建教授级高工共同确定撰写大纲，王星华教授最后统稿审定。各章节分工如下：第一章由王星华教授撰写，第二章由汪优副教授、印长俊副教授、章敏博士、廖文华高工撰写，第三、四章由王星华教授、印长俊副教授撰写，第五章由王星华教授撰写，第六章由章敏博士、王振宇博士撰写，第七章由汪优副教授撰写，第八、九章由崔科宇教授级高工、王建教授级高工、汪优副教授、印长俊副教授、章敏博士、王振宇博士撰写，第十章由汪优副教授、印长俊副教授、章敏博士撰写，第十一章由王星华、章敏、汪优、王振宇编写。学生刘圆圆、方晓慧也为本书的撰写付出了辛勤劳动，在他们的帮助下才得以将多年积累的科研成果与工程资料撰写成文。
最后，本书的出版得到了铁路科技图书出版基金的资助，感谢中国铁道出版社工程编辑部有关工作人员为本书的出版所付出的辛勤劳动和努力。
当然，在本书的撰写过程中虽力求内容的准确，但鉴于笔者水平有限及各种学术观点的碰撞，错讹之处实难避免，恳请广大读者和同行共同探究、不吝赐教。
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