●第1章 緒論 1
1.1 軟岩嵌岩樁豎向承載研究現狀 2
1.1.1 工程岩體力學參數取值方法 2
1.1.2 軟岩嵌岩樁樁側摩阻力特性 3
1.1.3 考慮樁底沉渣的軟岩嵌岩樁樁端阻力特性 6
1.1.4 擴底樁豎向承載特性 6
1.2 紅層泥岩樁基豎向承載特性研究內容 8
第2章 紅層泥岩岩體力學參數設計值確定方法研究 10
2.1 岩體力學參數的確定方法 10
2.1.1 研究紅層泥岩岩體力學參數取值的必要性 10
2.1.2 常見的岩體力學參數確定方法 11
2.2 岩體力學參數設計值多屬性綜合取值法 13
2.2.1 多屬性評價體繫的建立 13
2.2.2 各因素與各方法對參數值影響程度的評分標準 14
2.2.3 各方法綜合權重的確定 17
2.2.4 岩體力學參數設計值的確定 19
2.2.5 算例分析 19
2.3 工程岩體力學參數的隨機-關聯空間插值法 21
2.3.1 空間分布模型的建立 21
2.3.2 工程岩體力學參數的空間差值 23
2.3.3 算例分析 25
第3章 紅層泥岩樁基樁-岩界面剪切特性研究 29
3.1 干濕孔條件下紅層泥岩樁基樁-岩界面特性 29
3.1.1 干孔條件下紅層泥岩樁基樁-岩界面特性 29
3.1.2 濕孔條件下紅層泥岩樁基樁-岩界面特性 29
3.2 紅層泥岩樁基孔壁三維粗糙度非接觸式測量方法 30
3.2.1 粗糙度測量方法 30
3.2.2 樁-岩界面三維形貌重建方法 31
3.2.3 樁-岩界面三維粗糙度特征 35
3.3 干孔條件下樁-岩界面剪切特性 39
3.3.1 研究目的 39
3.3.2 研究方法 39
3.3.3 實驗結果 42
3.4 濕孔條件下樁-泥皮界面剪切特性 45
3.4.1 研究目的 45
3.4.2 研究方法 46
3.4.3 實驗結果 47
第4章 考慮樁-岩界面位移軟化效應的紅層泥岩樁基豎向承載特性研究 49
4.1 紅層泥岩樁-岩界面位移軟化本構模型 49
4.1.1 樁-岩界面位移軟化本構模型的建立 49
4.1.2 樁-岩界面位移軟化本構數值模型的實現 52
4.1.3 樁-岩界面位移軟化本構數值模型的驗證 53
4.2 樁-岩界面位移軟化對樁基豎向承載特性的影響 56
4.2.1 樁基數值模型的建立 56
4.2.2 荷載-沉降響應 57
4.2.3 側摩阻力特征 57
4.2.4 樁身軸力特征 58
4.2.5 樁-岩應力與塑性區分布特征 59
4.3 樁-泥皮界面的位移軟化本構模型 61
4.3.1 樁-泥皮界面位移軟化本構模型的建立 61
4.3.2 樁-泥皮界面位移軟化本構數值模型的實現 63
4.3.3 樁-泥皮界面位移軟化本構數值模型的驗證 64
4.4 樁-泥皮界面位移軟化對樁基豎向承載特性的影響 65
4.4.1 樁基數值模型的建立 65
4.4.2 荷載-沉降響應 66
4.4.3 側摩阻力特征 66
4.4.4 樁身軸力特征 69
4.4.5 泥皮抗剪強度參數影響 70
第5章 考慮樁底沉渣的紅層泥岩樁基成樁特性研究 71
5.1 紅層泥岩樁基樁底沉渣形成機制與物理力學參數 71
5.1.1 孔底沉渣形成機制 71
5.1.2 樁底沉渣形成機制 72
5.1.3 樁底沉渣物理力學參數 72
5.2 考慮樁底沉渣的紅層泥岩樁基成樁室內實驗 74
5.2.1 研究目的 74
5.2.2 研究方法 74
5.2.3 干濕條件下考慮樁底沉渣的紅層泥岩樁基成樁特性 80
5.2.4 干孔條件下實驗參數對衝擊效果的影響 83
5.2.5 濕孔條件下實驗參數對衝擊效果的影響 85
5.3 考慮樁底沉渣的紅層泥岩樁基成樁現場實驗 90
5.3.1 研究目的 90
5.3.2 研究方法 90
5.3.3 實驗結果 92
第6章 考慮樁底沉渣的紅層泥岩樁基豎向承載特性研究 94
6.1 含樁底沉渣的紅層泥岩樁基靜載室內實驗 94
6.1.1 研究目的 94
6.1.2 研究方法 94
6.1.3 實驗結果 97
6.1.4 基於室內實驗的樁基承載力沉渣厚度修正繫數 100
6.2 考慮樁底沉渣的紅層泥岩樁基靜載數值模擬 101
6.2.1 研究目的 101
6.2.2 研究方法 101
6.2.3 不同樁長條件下沉渣缺陷樁基承載特性 103
6.2.4 不同樁徑條件下沉渣缺陷樁基承載特性 111
6.3 沉渣物理力學參數對紅層泥岩樁基承載特性的影響 115
6.3.1 研究目的 115
6.3.2 沉渣厚度對樁基承載特性的影響 115
6.3.3 沉渣彈性模量對樁基承載特性的影響 118
6.3.4 沉渣黏聚力對樁基承載特性的影響 121
6.3.5 沉渣內摩擦角對樁基承載特性的影響 123
6.4 紅層泥岩沉渣缺陷樁樁基承載力計算方法研究 124
6.4.1 考慮樁底沉渣厚度的樁基承載力計算公式修正 124
6.4.2 考慮樁底沉渣彈性模量的樁基承載力計算公式修正 124
第7章 紅層泥岩擴底樁豎向承載特性研究 126
7.1 紅層泥岩擴底樁豎向承載特性 126
7.1.1 擴底樁數值模型的建立 126
7.1.2 擴底樁豎向承載特性 129
7.2 樁-岩界面位移軟化對紅層泥岩擴底樁豎向承載特性的影響 133
7.2.1 界面位移軟化對豎向承載力的影響 133
7.2.2 界面位移軟化對側摩阻力調動的影響 134
7.2.3 界面位移軟化對樁身軸力的影響 136
7.2.4 界面位移軟化對樁周岩體應力場的影響 137
7.3 紅層泥岩擴底樁豎向承載特性影響因素分析 138
7.3.1 影響紅層泥岩擴底樁豎向承載特性的因素 138
7.3.2 參數對紅層泥岩擴底樁豎向承載特性的影響 142
7.3.3 參數敏感性分析 143
參考文獻 146

本書以西南紅層地區工程建設為研究背景，從岩體參數取值方法、樁側摩阻力、樁端阻力三個方面出發，對紅層泥岩樁基豎向承載特性展開了繫統性研究，提出了空間點岩體力學參數多屬性決策綜合取值方法和工程岩體力學參數隨機-關聯空間插值綜合取值方法，建立了樁-岩界面和樁-泥皮界面位移軟化本構模型，探究了紅層泥岩沉渣缺陷樁豎向承載特性，揭示了紅層泥岩擴底樁豎向承載機理。本書可供地質工程、岩土工程等專業的高校師生以及相關工程技術人員與科研人員參考。