剛-柔性樁復(fù)合地基特性研究.pdf

1、剛-柔性樁復(fù)合地基目前研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于工程實(shí)踐，本文從系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、有限元數(shù)值分析、理論研究三方面對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基特性進(jìn)行研究，主要研究工作如下： 1.對(duì)剛性樁和柔性樁進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試，分別對(duì)兩種樁的破壞模式、樁側(cè)摩阻力分布形式、軸力分布規(guī)律、荷載傳遞情況、彈性壓縮量等進(jìn)行對(duì)比。此外，還對(duì)規(guī)范給出兩種樁承載力計(jì)算公式進(jìn)行了修正。 2.進(jìn)行了多個(gè)大型剛-柔性樁復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)，對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基承載和變形特性進(jìn)行了

2、系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，比較了不同褥墊層參數(shù)、不同置換率下剛-柔性樁復(fù)合地基沉降情況，分析了褥墊層參數(shù)以及置換率對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力、樁土應(yīng)力比以及荷載分擔(dān)比的影響，探討了復(fù)合變形模量以及承載力發(fā)揮度隨褥墊層參數(shù)以及置換率變化情況。重點(diǎn)對(duì)有褥墊層剛-柔性樁復(fù)合地基和無(wú)褥墊層剛-柔性樁復(fù)合地基的荷載-沉降關(guān)系、土反力分布、樁身應(yīng)力分布、荷載傳遞機(jī)理進(jìn)行了全面的試驗(yàn)比較，試驗(yàn)結(jié)果表明有褥墊層剛-柔性樁復(fù)合地基的樁土共同作用情況優(yōu)于無(wú)褥墊層

3、剛-柔性樁復(fù)合地基。此外，對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基中剛性樁和自由狀態(tài)下剛性樁的荷載傳遞規(guī)律及變形性狀進(jìn)行比較。 3.探討了原位試驗(yàn)的埋設(shè)及測(cè)試技術(shù)，全面系統(tǒng)地開(kāi)展了剛-柔性樁復(fù)合地基的現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括土深層沉降、建筑物沉降、承臺(tái)下樁土應(yīng)力、剛性樁沿樁身應(yīng)力、柔性樁沿樁身應(yīng)力、土沿深度應(yīng)力、孔隙水沿深度壓力，研究了剛-柔性樁復(fù)合地基在長(zhǎng)期荷載作用下的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的分布規(guī)律、荷載分擔(dān)比的變化規(guī)律。通過(guò)原位試驗(yàn)結(jié)果比較了剛-柔

4、性樁復(fù)合地基中剛性樁和柔性樁在不同部位的荷載傳遞規(guī)律，分析了地基應(yīng)力沉降狀況與上部結(jié)構(gòu)剛度的關(guān)系。 4.在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)條形基礎(chǔ)下剛-柔性樁復(fù)合地基進(jìn)行有限元模擬分析。著重討論了褥墊層參數(shù)、承臺(tái)參數(shù)、剛性樁參數(shù)、柔性樁參數(shù)以及土參數(shù)變化對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基承載變形特性的影響。 5.在彈性模型基礎(chǔ)上，根據(jù)剪切位移法理論推導(dǎo)了荷載分擔(dān)比解析解；根據(jù)有限元分析成果建立了經(jīng)驗(yàn)公式。本文提出的荷載分擔(dān)比解析解和經(jīng)驗(yàn)公式與工程實(shí)測(cè)

5、結(jié)果接近，對(duì)荷載分擔(dān)比的估算有一定的價(jià)值。 6.分析了目前求解復(fù)合地基復(fù)合模量的計(jì)算方法，根據(jù)剪切位移法理論提出了剛-柔性樁復(fù)合地基復(fù)合模量的解析解，工程實(shí)例表明傳統(tǒng)的面積加權(quán)法計(jì)算方法得到的結(jié)果小于實(shí)測(cè)值，而本文方法精度相對(duì)較高，誤差可以滿(mǎn)足工程要求。此外還分析了剛性樁樁長(zhǎng)、柔性樁樁長(zhǎng)、剛性樁模量、柔性樁模量、土模量以及置換率對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基復(fù)合模量的影響。 7-總結(jié)了目前剛-柔性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算的研究成果，根據(jù)

6、剛-柔性樁復(fù)合地基的特點(diǎn)在沉降計(jì)算中考慮了樁的遮簾與加筋效應(yīng)、把加固區(qū)劃分為雙層地基、通過(guò)虛擬土樁方法考慮不同樁長(zhǎng)剪應(yīng)力的擴(kuò)散問(wèn)題、考慮了土-土之間的作用。在理論推導(dǎo)基礎(chǔ)上編制了沉降計(jì)算程序，計(jì)算結(jié)果表明沉降計(jì)算程序相對(duì)精確，可以滿(mǎn)足工程要求。 8.根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類(lèi)型對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基進(jìn)行了劃分，并分析了不同類(lèi)型剛-柔性樁復(fù)合地基的特點(diǎn)，依據(jù)各自特點(diǎn)提出了設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟、承載力評(píng)價(jià)、承載力修正、設(shè)計(jì)及施工注意事項(xiàng)，結(jié)合工程實(shí)