勁性水泥土組合模型樁極限承載機理研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展建筑的規(guī)模不斷擴大，由于承載力的要求、地質(zhì)條件的限制等，采用單一的水泥土樁往往滿足不了工程要求，因此水泥土樁向組合式樁方向發(fā)展。勁性水泥土組合樁就是一個例子。對于勁性水泥土組合樁較早出現(xiàn)于日本、東南亞的各國家，而我國應用是在20世紀80年代后期。近幾年來，我國對勁性水泥土組合樁的研究日益增多。
　　勁性水泥土組合樁是在水泥土樁在初期凝固之前，把芯樁通過機械擠入水泥土樁內(nèi)，等到水泥土樁凝固后，芯樁與水泥土共同分擔荷載的

2、新型樁。但由于芯樁與水泥土的剛度比大、水泥土強度低等原因水泥土粘結(jié)力無法使芯樁有效發(fā)揮其全部作用。因此本文提出了加筋勁性水泥土組合樁這一概念。它是水泥漿與土經(jīng)攪拌設備或旋噴設備充分攪拌形成水泥土樁后，插入芯樁與圍箍材料組合體，形成較高強度的樁體。加筋勁性水泥土組合樁的受力特點是芯材與水泥土樁共同承受豎向荷載，圍箍材料起到提高芯樁與水泥土之間的粘結(jié)力及約束水泥土水平方向變形，進而提高承載力的作用。
　　因為土工格柵具有強度高、與土之

3、間良好的咬合作用、以及良好的柔性、且制作簡單、運輸方便等優(yōu)點，因此本文采用土工格柵作為圍箍材料。
　　本文通過3個水泥土模型樁、6個勁性水泥土組合模型樁及6個加筋勁性水泥土組合模型樁的靜載荷試驗，得出了各模型樁的極限承載力、Q-S曲線以及應力-應變曲線。運用經(jīng)驗公式法、靜載試驗法、灰色預測法及有限元分析等方法對加筋勁性水泥土組合模型樁的極限承載機理進行研究，研究結(jié)果如下：
　?。?）本文通過對6個勁性水泥土組合模型樁和6個加

4、筋勁性水泥土組合模型樁進行承載力對比分析，試驗結(jié)果表明：加筋勁性水泥土組合樁的四根芯樁（本文芯樁為四根鋼筋）離樁心距離為40mm時，土工格柵的作用明顯，與相同參數(shù)的勁性水泥土組合模型樁相比極限承載力提高了12.5～12.7％。但加筋勁性水泥土組合樁的四根鋼筋離樁心距離為20mm時，土工格柵作用不明顯，與相同參數(shù)的勁性水泥土組合模型樁相比極限承載力提高了0.4％～2.5％。
　?。?）本文通過靜載試驗求出3個水泥土模型樁、6個勁性水

5、泥土組合模型樁和6個加筋勁性水泥土組合模型樁極限承載力的數(shù)據(jù)，并參考國內(nèi)外學者的研究成果，提出了加筋勁性水泥土組合模型樁極限承載力計算公式，其公式為：Ni=0.587mAft+0.263(1-m)fcuA+0.949fili并對土工格柵的有效性系數(shù)進行了回歸分析，其相關(guān)系數(shù)為R2=0.934。
　?。?）基于灰色GM（1.1）模型對加筋勁性水泥土組合模型樁的極限承載力進行預測，得出加筋勁性水泥土組合模型樁采用新迭代GM模型預測極限