路堤荷載下軟黃土復(fù)合地基作用機(jī)理及承載特性研究.pdf

1、復(fù)合地基技術(shù)在公路建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，積累了豐富工程經(jīng)驗(yàn)，但其理論研究相對滯后，特別是路堤荷載作用下復(fù)合地基工作機(jī)理研究更顯薄弱。通過系統(tǒng)的土工離心模型試驗(yàn)、現(xiàn)場載荷試驗(yàn)及原型觀測、數(shù)值分析等手段開展了路堤荷載下軟黃土粉噴樁復(fù)合地基力學(xué)性狀及變形性狀研究，并提出了路堤荷載下復(fù)合地基承載力確定方法。 基于土工離心模型試驗(yàn)探討了不同工況下復(fù)合地基荷載傳遞及相對位移模式，分析了基礎(chǔ)剛度、有無軟弱下臥層(下臥層厚度)等因素的影響。

2、 剛性基礎(chǔ)懸浮式樁側(cè)出現(xiàn)向上的摩阻力，低荷載水平時(shí)呈倒三角形分布，高荷載水平時(shí)呈S型分布；樁與端部半球形土體一起刺入下臥層，復(fù)合地基破壞模式為樁向下刺入破壞。 柔性基礎(chǔ)懸浮式樁1/6～1/3樁長深度范圍內(nèi)出現(xiàn)向下的樁側(cè)摩阻力，該深度以下為向上的摩阻力。向上的摩阻力在低荷載水平時(shí)呈倒三角形分布，高荷載水平時(shí)呈馬鞍型分布。樁土相對位移為零的中性點(diǎn)出現(xiàn)在1/6～1/3樁長深度處。 柔性基礎(chǔ)支撐式樁側(cè)出現(xiàn)向下的摩阻力，低荷載

3、水平時(shí)呈倒三角形分布，高荷載水平時(shí)呈倒梯形分布；樁頂端發(fā)生明顯向上刺入變形。 通過原狀土、樁間土、單樁、單樁復(fù)合至六樁復(fù)合等一系列載荷試驗(yàn)研究，揭示了復(fù)合地基在不同載荷板尺寸下的變形及承載性狀。原狀飽和黃土及樁間土載荷試驗(yàn)曲線為二次屈服型，樁間土極限承載力約為原狀土的2倍，在復(fù)合地基設(shè)計(jì)中可以利用二次屈服承載潛能。 復(fù)合地基承載力特征值隨載荷板尺寸增加而減小，減小幅度受場地特性影響較大。載荷板下鋪設(shè)墊層呈現(xiàn)出部分柔性基礎(chǔ)

4、特性。樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)特征值介于1.0～1.5之間，而樁承載力發(fā)揮系數(shù)特征值介于0.3～0.8之間。樁土相對位移模式是隨荷載水平發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的。路肩及坡腳處未充分利用樁間土的承載潛力。 通過數(shù)值計(jì)算探討了不同載荷板尺寸下復(fù)合地基工作性狀。隨載荷板寬度增加，復(fù)合地基沉降呈雙曲線型減速增大趨勢，中性點(diǎn)上移，地基沉降增長點(diǎn)下移；剛性基礎(chǔ)下應(yīng)力先減小后增大，柔性基礎(chǔ)下應(yīng)力先增大后減??； 剛性基礎(chǔ)下樁土應(yīng)力比先增加后減小，柔性