組合型復合地基加固機理及應用研究.pdf

1、隨著我國高速公路的快速發(fā)展，有相當數(shù)量的高速公路建設要在厚度大、壓縮性高、強度低、滲透系數(shù)低的軟土地基上進行，因此高速公路建設面臨著更多的挑戰(zhàn)。高速公路的地基處理方法有許多種，目前常用的軟基處理方法主要為排水固結法(Drainage Consolidation)和水泥土攪拌法(Mixing method)。兩種方法各有其優(yōu)點，但也都有不可克服的缺點。排水固結法在上部荷載作用下能夠加快地基土固結和沉降的速率，而且成本較低；但是其加載速率慢

2、，且需要較長的預壓期，施工工期沒有保證。水泥土攪拌法能夠增加路基穩(wěn)定性，減小沉降，但是造價相對較高，且處理深度有限；在深厚軟土地基中如果水泥土攪拌樁不能打穿軟土層，則復合地基在預壓期內(nèi)很難完成預期變形量，處理效果不能令人滿意。為了解決以上問題，本文系統(tǒng)研究了將排水固結法與水泥土攪拌法聯(lián)合使用進行軟基處理的方案，即形成了一種新型軟土地基處理技術-長板-短樁工法(D-M工法)。該工法將長度較短的水泥土攪拌樁與長度較長的塑料排水板聯(lián)合使用，既

3、增加了淺層地基的承載力，減小了沉降量，還增加了淺部地基的穩(wěn)定性，為加快施工速率提供了可能；同時，由于短樁的存在，樁體荷載傳遞效果明顯，樁端土層附加應力增加，超孔隙水壓力增加。塑料排水板為地基土體中超孔隙水壓力的消散提供了排水通道，縮短了排水距離，尤其有利于加快深部土體的排水固結，從而減小了工后沉降量。
　　 本文針通過離心模型試驗和三維數(shù)值模擬，對長板-短樁工法加固機理進行了系統(tǒng)的研究，全文主要內(nèi)容如下：
　　 (1)首

4、先對排水固結法和水泥土攪拌法的研究現(xiàn)狀進行了概述，并對兩種地基處理方法的優(yōu)缺點進行了評述，提出了利用長板-短樁工法處理高速公路下深厚軟基的建議，并對長板-短樁工法的設計思路與施工方法進行了介紹。
　　 (2)對離心模型試驗的研究現(xiàn)狀、試驗原理及試驗中的誤差進行了闡述，對本次試驗所用的TLJ-150型離心機進行了系統(tǒng)介紹。
　　 (3)通過離心模型試驗對長板-短樁工法復合地基進行了系統(tǒng)研究。根據(jù)試驗方案的不同，研究了不同工

5、況下復合地基的變形、變化規(guī)律，研究內(nèi)容包括了地表沉降、不均勻沉降、工后沉降、側向位移、樁土應力比等對高速公路工程起控制性作用的指標，并分析了樁長、樁間距等因素對這些指標的影響，得到了一系列有意義的結論。
　　 (4)在離心模型試驗的基礎上，對長板-短樁工法進行了三維有限元計算與分析。根據(jù)樁長、樁間距等參數(shù)的變化，建立了不同工況下的有限元模型，并模擬離心模型試驗中的分級加載方式，對模型地基進行了固結分析。計算結果表明，三維有限元分