水泥攪拌樁復合地基模型試驗研究及數(shù)值分析.pdf

1、淤泥質(zhì)土-砂混合軟土在山間谷地中較為常見。與其它軟土一樣，其也具有較高壓縮性和較低強度，在公路荷載下也可能發(fā)生較大變形或破壞。但由于其成分的特殊性，其工程性質(zhì)、地基處理方法選用、設計計算和檢測評價方法又可能具有其特殊性。因此，有必要進行深入研究。
　　本文結(jié)合江西省交通廳“花崗巖地區(qū)山澗軟土的工程特性及地基處理技術(shù)研究”科技項目，以井睦高速公路山澗淤泥質(zhì)土-砂混合軟土復合地基為研究對象，進行混合軟土的接觸面試驗研究、復合地基模型試

2、驗和數(shù)值模擬研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論：
　　(1)通過設計土砂混合土與混凝土接觸面直剪試驗，研究接觸面摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。從實驗可知，樁土接觸面摩擦系數(shù)受混合土的含水率、含砂量性質(zhì)及法向應力大小的影響：在相同的含水率條件下，接觸面摩擦系數(shù)隨著含砂量的增加出現(xiàn)先增大后減?。辉谙嗤暮傲織l件下，接觸面摩擦系數(shù)隨土砂混合土含水率的增加摩擦系數(shù)逐漸減??；接觸面摩擦系數(shù)在隨著法向應力的增加逐漸趨于緩慢減小，最后趨于穩(wěn)定。
　　(2)

3、基于相似理論，設計并完成了兩組6個模型試驗，試驗研究了不同樁數(shù)及不同含砂量條件下復合地基的沉降、樁土應力比、樁身軸力等的關系。試驗表明：隨著模型加載的增加，試驗樁身軸力不斷增大，且沿深度方向出現(xiàn)先增大后減小的趨勢；就模型試驗而言，含砂量的增加對復合地基樁身受力趨勢影響較小，樁身受力均是兩端小中間大的鼓狀，而數(shù)值上含砂量高的比含砂量低的樁身受力小。另外本章模型試驗用土進行了物理特性試驗，測定了模型試驗下混合土的密度大小、壓縮特性及剪切特性

4、。
　　(3)根據(jù)混合土的工程特性，借助ANSYS有限元分析軟件，對室內(nèi)模型試驗中土砂混合不同含砂量進行了數(shù)值模擬研究，指出在數(shù)值模擬水泥攪拌樁復合地基時考慮接觸面摩擦的必要性，并對模型試驗不同含砂量條件下復合地基的樁身附加應力的變化規(guī)律進行驗證，研究得出復合地基樁身在低含砂量下，樁體承擔荷載比高含砂量的大。結(jié)合井睦工程現(xiàn)場，對復合地基模型的沉降進行數(shù)值驗算，結(jié)果顯示利用有限元計算復合地基的沉降與現(xiàn)場實測較為吻合，是復合地基計算沉