剛性樁復合地基褥墊層設置問題研究

1、l8￡6‘39AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonCushionofRigidPileCompositeFoundationBvYanJiang，一Supervisor：ProfJinchaoYueMajor：GeotechnicalEngineeringSchoolofWaterConservancyandEnvironmentApril

2、，2010]摘要捅斐隨著復合地基理論的不斷進步，CFG樁等剛性樁復合地基得到了越來越廣的應用，而褥墊層技術是剛性樁復合地基的一個核心技術，由于具有保證樁土共同作用、調整樁土荷載分擔比、減小基礎底面應力集中、調整樁土水平荷載等多種作用，一直備受巖土工作者的關注，但目前褥墊層的設計主要是根據(jù)規(guī)范以及相關工程經(jīng)驗來確定，相關的理論研究具有諸多假設；室內(nèi)試驗又由于其尺寸、邊界條件等限制，不能完全模擬實際情況，因此，剛性樁復合地基褥墊層設置問題的

3、理論研究一直不太充分。在現(xiàn)有研究的基礎上，本文針對剛性樁復合地基褥墊層的厚度設置問題展開研究，主要工作如下：(1)首先分析了剛性樁復合地基褥墊層的研究現(xiàn)狀，指出了目前褥摯層研究中存在的問題，并對現(xiàn)有褥墊層破壞模式和合理厚度的研究成果進行了詳細的討論，指出了其局限性。(2)利用大型數(shù)值分析軟件FLAC3D模擬了實際工程中的剛性樁復合地基載荷試驗，數(shù)值結果與實測結果吻合較好，證明了本構模型和計算參數(shù)的選取是符合實際情況的，也驗證了FLAC3

4、D程序模擬剛性樁樁復合地基的可行性。(3)利用數(shù)值方法研究了不同樁土剛度比下剛性樁復合地基的樁土應力比隨褥墊層厚度的變化規(guī)律。結果表明，褥墊層的厚度范圍并不局限于規(guī)范所規(guī)定的15一30cm，且天然地基土質的軟硬程度對褥墊層厚度的設置有較大影響，褥墊層合理厚度的設置應根據(jù)不同地質條件進行區(qū)分。(4)研究了不同褥墊層厚度下復合地基樁項荷載與沉降的關系曲線(NS曲線)，進一步說明了調節(jié)褥墊層厚度可調節(jié)復合地基的單樁承載力，進而對復合地基的設計

5、進行優(yōu)化。(5)研究了復合地基樁徑的大小對樁土應力比的影響。在樁長不變時，同一墊層厚度下，隨著樁徑的增大，樁土應力比越來越??；不同樁徑下，樁土應力比隨褥墊層厚度的變化趨勢也不盡相同，因此，墊層合理厚度的設置要考慮樁徑的影響，提出以墊層厚度與樁徑的比值來作為衡量樁土應力比的標準。(6)通過工程實例，介紹了褥墊層厚度優(yōu)化剛性樁復合地基設計的具體實施過程，驗證了此方法的可行性。關鍵詞：剛性樁復合地基；褥墊層厚度；樁土應力比；優(yōu)化設計；數(shù)值仿真