耿大新、方燾著的《倒階梯形變截面樁承載性狀
與設計方法研究》主要為鐵道部科技研究開發計劃課
題“鐵路工程設計施工關鍵技術研究——軟土地區變
截面樁承載性狀及設計方法研究(2009G010一D)”的
研究成果。本書在自行研制模型試驗裝置的基礎上，
開展了豎向荷載作用下不同變徑比和橫向荷載作用下
不同變截面位置的變截面樁模型試驗研究；借助
FLAC3D數值模擬平臺對豎向荷載作用下不同變徑比和
橫向荷載作用下不同變截面位置的變截面樁的位移場
進行了研究，同時進一步補充、驗證了模型試驗的結
論的正確性；推導了豎向荷載作用下和橫向荷載作用
下的變截面樁的理論計算方法，並選擇Microsoft
VC++2008為軟件開發工具，開發了變截面樁的輔助設
計軟件；結合現行規範及課題組研究成果，對變截面
群樁基礎基樁內力和位移計算公式進行了推導，提出
了變截面樁基礎的設計方法。
本書可作為土木工程技術人員參考用書。

1 緒論
1.1 倒階梯形變截面樁起源
1.2 倒階梯形變截面樁的應用與發展
1.2.1 湖南湘潭湘江二橋
1.2.2 湖南益陽資江二橋
1.2.3 安徽銅陵長江公路大橋
1.2.4 蘇通長江大橋
1.2.5 京滬高鐵南京大勝關長江大橋
1.2.6 **部分倒階梯形變截面樁基簡況
1.3 倒階梯形變截面樁的特點及存在的問題
2 倒階梯形變截面樁豎向承載特性模型試驗研究
2.1 模型試驗設計
2.1.1 模型樁的選取
2.1.2 模型箱及加載裝置
2.1.3 數據采集設備
2.1.4 模型加載方案
2.1.5 模型介質材料的選取與填築參數
2.2 樁的埋置方法對試驗結果的影響分析
2.3 模型試驗
2.3.1 電阻應變片的粘貼
2.3.2 模型樁的布置及埋設
2.3.3 介質材料的填築與特性測試
2.3.4 加載設備與測試繫統調試
2.4 模型試驗結果整理與分析
2.4.1 荷載-沉降的關繫
2.4.2 樁身變形及其軸力變化規律分析
2.4.3 樁身側摩阻力數據整理及其分布規律分析
2.4.4 樁身變截面處及樁端處土體阻力數據整理及其分析
2.5 小結
3 倒階梯形變截面單樁橫向承載特性模型試驗研究
3.1 模型試驗設計
3.1.1 試驗目的
3.1.2 模型樁設計
3.1.3 模型填築
3.1.4 模型加載
3.2 試驗數據結果分析
3.3 小結
4 倒階梯形變截面單樁承載特性數值模擬研究
4.1 數值模擬三維網格模型和相關參數的確定
4.1.1 三維網格模型
4.1.2 計算參數的選取
4.2 豎向荷載作用下應力場與位移場的特征
4.2.1 位移場
4.2.2 應力場
4.3 橫向荷載作用下變截面樁應力場與應變場分析
4.3.1 位移場
4.3.2 應力場
4.3.3 樁身水平位移曲線
4.3.4 樁頂荷載-位移曲線
4.4 小結
5 倒階梯形變截面單樁設計方法
5.1 倒階梯形變截面單樁豎向承載性狀分析方法
5.1.1 樁體受力狀態劃分
5.1.2 計算公式推導
5.1.3 變徑參數對承載性能的影響
5.2 倒階梯形變截面單樁橫向承載性狀分析方法
5.2.1 平衡微分方程
5.2.2 力法正則萬程
5.2.3 δ11、δ12、δ21和δ22的求解
5.2.4 △lQ、△2Q、△1M和△2M的求解
5.2.5 X1、X2、X'1和X'2的求解
5.2.6 倒階梯形變截面單樁內力計算
5.3 小結
6 倒階梯形變截面群樁承載性狀及設計方法
6.1 墩臺基礎變位及剛度限值的規定
6.1.1 《鐵路橋涵設計基本規範》(TB 10002.1 —2005)規定
6.1.2 《京滬高速鐵路設計暫行規定》規定
6.1.3 《高速鐵路設計規範》(TB 10621—2014)規定
6.2 作用分類及組合
6.3 倒階梯形變截面群樁基礎沉降變形特性及驗算
6.4 倒階梯形變截面群樁基礎基樁內力與位移計算
6.4.1 計算假設
6.4.2 計算步驟
6.4.3 樁側土體比例繫數m
6.4.4 基樁的計算寬度
6.4.5 基樁的變形繫數
6.4.6 多排樁內力分布計算
6.5 倒階梯形變截面樁基礎設計
6.6 小結
7 倒階梯形變截面單樁變形和承載特性分析方法程序設計
7.1 變截面單樁承載力與變形性狀分析方法程序設計
7.1.1 設計原則
7.1.2 軟件開發平臺
7.1.3 界面設計
7.1.4 功能設計和菜單分析及其實現
7.1.5 主要功能模塊分析
7.2 豎向承載與變形特性工程實例分析與驗證
7.3 變截面單樁橫向力學行為程序計算分析與驗證
7.4 小結
8 倒階梯形變截面樁施工技術
8.1 鋼護筒參與作用的變截面鑽孔灌注樁
8.1.1 鋼護筒的設計與埋設工藝
8.1.2 鑽孔設備的選擇
8.1.3 護壁泥漿的選擇
8.1.4 其他成孔方法
8.2 沉井-鑽孔(衝孔／挖孔)組合樁
8.3 鑽埋預應力空心樁(墩)
8.4 小結
9 結論與展望
9.1 主要結論
9.2 後續研究工作的展望
附錄
參考文獻
後記