粉噴樁復合地基受力變形及沉降計算方法研究.pdf

1、粉噴樁作為一種地基加固新技術(shù),由于它噪聲低、振動小、無污染、速度快、施工機械簡單、施工效率高和造價相對較低等優(yōu)點,廣泛應用于基礎工程的建設。由于復合地基增強體的存在,使復合地基承載和沉降機理更為復雜。隨著水泥土樁的試驗研究、理論分析和數(shù)值模擬等工作的開展,水泥土樁復合地基理論研究水平獲得了很大的提高。但是,應當指出變形計算理論及方法遠不如承載力計算理論研究的更深入、更成熟,特別是隨著復合地基按沉降控制設計的思路的提出和應用,復合地基的沉

2、降計算顯得格外重要。在工程設計中,往往將應力場和位移場連續(xù)分布的復合地基人為地分為加固區(qū)和下臥層兩部分,分別建立計算模型進行沉降計算,以二者之和作為復合地基的沉降。對于下臥層的沉降計算,可用基于Boussinesq解的分層總和法,需先確定下臥層土中附加應力的分布,不管是應力擴散法中擴散角的選取還是等效實體法中的加固區(qū)四周摩阻力的確定,都很不易,結(jié)果導致求得的下臥層沉降值不夠精確；對于加固區(qū)的沉降計算,較多地采用應力修正法和復合模量法,二

3、者都不適合計算樁土模量比較大、樁距較小的復合地基,并且樁土模量比越大,樁距越小,計算誤差越大,按復合模量法計算得出的沉降值往往偏小。所以,將復合地基整體考慮,建立群樁復合地基三維非線性有限元模型進行數(shù)值模擬分析,綜合各影響因素,分析其承載性狀和沉降規(guī)律,進而改進復合地基的沉降計算方法,可以有效提高復合地基沉降的計算精度,從而服務于復合地基設計。基于上述研究背景,本文利用大型非線性有限元軟件ADINA對天津新港地區(qū)一個具體基礎工程的整個復

4、合地基進行了數(shù)值模擬,建立樁-土分離模型和簡化復合模型兩種不同的地基模型,首先用樁-土分離模型分析了復合地基樁體模量、樁長、置換率以及褥墊層厚度和模量對地基沉降和樁土應力特性的影響,然后提出用復合地基等效模量來計算復合地基沉降的方法,即改變簡化復合模型中加固區(qū)的模量,進行兩種不同模型的數(shù)值計算和對比,使二者得到的荷載-沉降曲線趨于一致,進而確定等效模量值,分析復合地基等效模量與樁體模量、樁長和置換率的關系,并用軟土含水量和水泥摻入比來表