剛-柔性樁復(fù)合地基特性研究.pdf

1、剛-柔性樁復(fù)合地基目前研究遠遠滯后于工程實踐，本文從系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗、有限元數(shù)值分析、理論研究三方面對剛-柔性樁復(fù)合地基特性進行研究，主要研究工作如下： 1.對剛性樁和柔性樁進行了系統(tǒng)的測試，分別對兩種樁的破壞模式、樁側(cè)摩阻力分布形式、軸力分布規(guī)律、荷載傳遞情況、彈性壓縮量等進行對比。此外，還對規(guī)范給出兩種樁承載力計算公式進行了修正。 2.進行了多個大型剛-柔性樁復(fù)合地基靜荷載試驗，對剛-柔性樁復(fù)合地基承載和變形特性進行了

2、系統(tǒng)的試驗研究，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。重點對有褥墊層剛-柔性樁復(fù)合地基和無褥墊層剛-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、荷載傳遞機理進行了全面的試驗比較，試驗結(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)于無褥墊層

3、剛-柔性樁復(fù)合地基。此外，對剛-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)律及變形性狀進行比較。 3.探討了原位試驗的埋設(shè)及測試技術(shù)，全面系統(tǒng)地開展了剛-柔性樁復(fù)合地基的現(xiàn)場原位測試，測試內(nèi)容包括土深層沉降、建筑物沉降、承臺下樁土應(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)合地基在長期荷載作用下的應(yīng)力場和位移場的分布規(guī)律、荷載分擔比的變化規(guī)律。通過原位試驗結(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)場試驗基礎(chǔ)上對條形基礎(chǔ)下剛-柔性樁復(fù)合地基進行有限元模擬分析。著重討論了褥墊層參數(shù)、承臺參數(shù)、剛性樁參數(shù)、柔性樁參數(shù)以及土參數(shù)變化對剛-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)了荷載分擔比解析解；根據(jù)有限元分析成果建立了經(jīng)驗公式。本文提出的荷載分擔比解析解和經(jīng)驗公式與工程實測

5、結(jié)果接近，對荷載分擔比的估算有一定的價值。 6.分析了目前求解復(fù)合地基復(fù)合模量的計算方法，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，工程實例表明傳統(tǒng)的面積加權(quán)法計算方法得到的結(jié)果小于實測值，而本文方法精度相對較高，誤差可以滿足工程要求。此外還分析了剛性樁樁長、柔性樁樁長、剛性樁模量、柔性樁模量、土模量以及置換率對剛-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)合地基沉降計算的研究成果，根據(jù)

6、剛-柔性樁復(fù)合地基的特點在沉降計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、通過虛擬土樁方法考慮不同樁長剪應(yīng)力的擴散問題、考慮了土-土之間的作用。在理論推導(dǎo)基礎(chǔ)上編制了沉降計算程序，計算結(jié)果表明沉降計算程序相對精確，可以滿足工程要求。 8.根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型對剛-柔性樁復(fù)合地基進行了劃分，并分析了不同類型剛-柔性樁復(fù)合地基的特點，依據(jù)各自特點提出了設(shè)計思路、設(shè)計步驟、承載力評價、承載力修正、設(shè)計及施工注意事項，結(jié)合工程實