深層攪拌樁和高壓旋噴樁復(fù)合地基靜動(dòng)試驗(yàn)研究及有限元分析.pdf

1、深層攪拌樁和高壓旋噴樁廣泛應(yīng)用于道路、橋梁、基坑開挖、邊坡、工業(yè)與民用建筑等的軟土地基加固上。軟土地基處理的成功與否是影響工程質(zhì)量、費(fèi)用和建設(shè)工期的關(guān)鍵問(wèn)題之一。由軟弱土組成的地基稱為軟土地基.軟弱土是指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其它高壓縮性土。軟土含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、滲透性小。在實(shí)際工程中表現(xiàn)為地基承載力偏小，在荷載作用下要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間才能壓縮穩(wěn)定，而且會(huì)產(chǎn)生較大的沉降和較大的不均勻沉降而需要處理。針

2、對(duì)深層攪拌樁和高壓旋噴樁處理軟土地基具有較大的提高承載力、減小沉降的優(yōu)良特性，本文主要做了以下幾個(gè)方面的工作并取得系列成果： 1.總結(jié)了深層攪拌樁和高壓旋噴樁的施工工藝和加固機(jī)理，并指出了各個(gè)環(huán)節(jié)的基本要求和注意事項(xiàng)，為規(guī)范施工提供依據(jù)，特別強(qiáng)調(diào)了深層攪拌樁和高壓旋噴樁施工工藝，為規(guī)范深層攪拌樁和高壓旋噴樁施工起到了指導(dǎo)性的作用。 2.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)三次靜載荷試驗(yàn)分析了深層攪拌樁和高壓旋噴樁在回填土中的承載性狀，研究表明在回填

3、土中深層攪拌樁的破壞是以樁體強(qiáng)度的破壞為主的，并且主要是上部樁體的破壞。研究還表明，在回填土中，對(duì)于深層攪拌樁來(lái)說(shuō)靠增加樁長(zhǎng)來(lái)提高復(fù)合地基承載力是不明顯的，而采用樁體強(qiáng)度較高的高壓旋噴樁的方法來(lái)提高復(fù)合地基承載力具有顯著作用，給工程設(shè)計(jì)提供一些參考。 3.應(yīng)力波反射法是在混凝土樁基質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)方法，在深層攪拌樁和高壓旋噴樁中的應(yīng)用尚處于探索階段。本文基于低應(yīng)變反射波時(shí)域、頻域曲線分析原理，對(duì)樁身無(wú)缺陷和存

4、在各種缺陷的深層攪拌樁和高壓旋噴樁低應(yīng)變反射波波形曲線變化特征進(jìn)行了時(shí)域和頻域分析，對(duì)低應(yīng)變檢測(cè)需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)。結(jié)果表明，頻域分析是時(shí)域分析的一種必要的輔助措施，能夠更好地判明被檢測(cè)樁的實(shí)際狀況。 4.運(yùn)用大型有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行非線性有限元分析，土體采用Drucker-Prager彈塑性本構(gòu)模型，通過(guò)44組方案，研究了在回填土和無(wú)回填土中不同樁長(zhǎng)、不同樁土模量比情況下，深層攪拌樁和高壓旋噴樁復(fù)合地基樁體承載特

5、性、荷載傳遞特性和變形特性。研究結(jié)果表明，在無(wú)回填土中，深層攪拌樁隨著樁長(zhǎng)的增加，樁體承載率基本不變，而高壓旋噴樁隨著樁長(zhǎng)的增加，樁體承載率增加幅度較大。深層攪拌樁和高壓旋噴樁隨著樁土模量比的增加，樁體承載率都相應(yīng)增加前者增加幅度較大；在回填土中，對(duì)于深層攪拌樁和高壓旋噴樁來(lái)說(shuō)，隨著樁長(zhǎng)的增加，復(fù)合地基的沉降量有所減小但減小幅度很小，但是隨著樁土模量比的增加，復(fù)合地基沉降量有明顯減小，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果基本一致，說(shuō)明此分析方法是合理的。