飽和黃土場地CFG樁復(fù)合地基離心模型試驗及承載特征研究.pdf

1、西部原油成品油管道工程是二十一世紀初我國繼“西氣東輸”項目實施以來的又一個重要建設(shè)項目,是實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的又一標志性工程。蘭州原油末站作為西部原油管道的終點,承擔著儲存、中轉(zhuǎn)上游來油和向蘭州石化提供原油的雙重任務(wù)。本文以罐區(qū)15×104m3超大型油罐為工程背景,以飽和黃土CFG樁復(fù)合地基承載特性為研究對象,對處理前后的飽和黃土地基進行了土工離心模型試驗,并進行數(shù)值模擬分析,較為系統(tǒng)地對處理飽和黃土地基的CFG樁復(fù)合地基技術(shù)進行了試驗

2、研究和理論研究。
　　 蘭州原油末站是在飽和黃土地基修建的超大型儲油設(shè)施,對地基土要求較高。由于飽和黃土是一種低強度、高壓縮性黃土,工程性質(zhì)較差,地基采用CFG樁復(fù)合地基進行處理。CFG樁是針對碎石樁承載特性的不足加以改進而上發(fā)展起來,在碎石樁樁體中摻加適量石屑、粉煤灰和水泥,制成的樁體強度較高,具有剛性樁及半剛性樁的某些性狀,復(fù)合地基承載力大大提高。飽和黃土地區(qū)CFG樁復(fù)合地基的技術(shù)問題主要有CFG樁施工工藝,復(fù)合地基承載力及

3、沉降變形特征。
　　 本文的主要內(nèi)容包括通過現(xiàn)場CFG樁復(fù)合地基荷載試驗確定CFG單樁承載力特征值和復(fù)合地基承載力特征值。對CFG樁復(fù)合地基技術(shù)處理的飽和黃土地基進行土工離心試驗?zāi)M。土工離心模型試驗是將由原型材料按一定比尺制成的模型,置于由離心機高速旋轉(zhuǎn)生成的離心力場中,通過加大的自重體積力,使模型的應(yīng)力水平達到與原型相同的應(yīng)力水平,并顯示出與原型相似的變形和破壞過程。利用離心模擬試驗再現(xiàn)了地基漸進性沉降變形的全過程,分析其沉

4、降機理,研究了飽和黃土CFG樁復(fù)合地基的承載行為。
　　 本文應(yīng)用有限元計算軟件 Midas／GTS建立了現(xiàn)場試驗原型的有限元分析模型,進行了油罐充水荷載下地基的承載行為和破壞模式的數(shù)值分析,為優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)；并將現(xiàn)場試驗結(jié)果、土工模型試驗和數(shù)值模擬結(jié)果進行分析對比。
　　 通過研究工作得到采用CFG樁復(fù)合地基處理后地基的總沉降量較小,顯著減少了飽和黃土地基的沉降；飽和黃土承載力特征值為60kPa為軟弱地基,采用C