夯實水泥土樁復合地基承載及變形性狀的試驗研究.pdf

1、夯實水泥土樁復合地基具有造價低廉、施工簡單、質量容易控制等優(yōu)點，目前已經廣泛應用于我國北方地區(qū)軟弱土地基。但其理論研究方面的滯后，制約了夯實水泥土樁復合地基在實際工程中的應用和發(fā)展。本次研究從夯實水泥土樁復合地基尚未深入開展工作的工程特性入手，主要分析其承載和變形的特性。論文通過靜載荷試驗，得到夯實水泥土樁復合地基樁和土載荷、沉降、應力比的試驗數值，據此分析不同載荷水平下，樁土分擔載荷、樁土應力比、褥墊層作用、沉降變形等要素，總結夯實水

2、泥土樁復合地基的承載、變形特性。此外，論文根據現(xiàn)有復合地基理論得到夯實水泥土樁復合地基承載力和沉降變形的計算值，將理論值、實測值和Ansys計算值進行比較，淺析復合地基沉降理論存在的不足，并舉薦有限元法進行沉降計算。同時文中借助有限元軟件模擬復合地基的應力場和位移場。通過將數值模擬結果與實測數據進行校正，得到不同載荷水平下，復合地基應力場和位移場的變化特征。本文還進行了樁長對復合地基承載、變形影響的分析。在現(xiàn)場試驗、特征分析和數值模擬分

3、析之后，得出以下幾個方面的認識： 1.夯實水泥樁單樁復合地基的樁土應力比伴隨加載過程是不斷變化的，并有一個極值(nmax＜6.1)；隨著總荷載的增加，樁和土的分擔載荷同時增加。在總載荷p＜310kN時，樁和樁間土分擔的載荷曲線可近似為直線，總載荷p在300～400kN之間，樁和樁間土的分擔載荷曲線出現(xiàn)拐點，樁體分擔的載荷將出現(xiàn)驟然減少，樁身屈服破壞； 2.夯實水泥樁復合地基的變形特征說明在低荷載下是加固區(qū)樁間土的壓縮變形

4、，在載荷達到一定程度時產生下臥層的壓縮變形，加固區(qū)的壓縮是夯實水泥樁復合地基沉降的主要因素； 3.目前夯實水泥樁復合地基的沉降計算方法和承載力的計算方法，由于具體場地的條件不同與現(xiàn)場原位實測值有誤差，通過有限元分析軟件Ansys適當選取和調節(jié)設計參數，可以減少這種誤差； 4.夯實水泥樁復合地基位移場具有如下特征：在低應力水平作用下，樁和土能夠很好的產生協(xié)調變形，土體的位移變形呈沉降漏斗狀。隨著載荷的加大，位移變形的沉降漏

5、斗徑向變窄，樁體的位移加大；相比應力場的變化情況是復雜的，復合地基在低應力水平下，應力分布比較均勻，在一般應力水平下，復合地基的上部土體產生橢球的應力區(qū)域；在高應力水平下，在樁體的底部產生負摩阻力區(qū)域，隨著載荷的加大，負摩阻力區(qū)域逐漸減小至消失； 5.增加復合地基的樁長可以一定程度提高復合地基的承錢力，但當樁長增加到一定程度時，隨著樁長的增加，地基的承載能力增加的效果很弱。所以在工程設計中，采用合理的樁長既滿足上部載荷的需要，又