側(cè)向約束下土工格室+夯實(shí)水泥土楔形樁復(fù)合地基承載性狀研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，所遇到的各類軟土地基問(wèn)題日漸突出，各種地基處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其中，以復(fù)合地基技術(shù)的發(fā)展較為突出?；诤粚?shí)水泥土楔形樁復(fù)合地基、加筋墊層復(fù)合地基和側(cè)向約束技術(shù)研究成果的總結(jié)與分析，本課題組提出了一種高速公路軟基加固的新技術(shù)——側(cè)向約束下土工格室+夯實(shí)水泥土楔形樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基技術(shù)。本文采用室內(nèi)土工試驗(yàn)、室內(nèi)模型試驗(yàn)、FLAC3D數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，較為系統(tǒng)地分析豎向荷載下，側(cè)向約束結(jié)構(gòu)+土工格室+夯實(shí)水

2、泥土楔形樁復(fù)合地基的沉降特性、約束結(jié)構(gòu)側(cè)向位移規(guī)律、樁-土應(yīng)力比的演化規(guī)律以及樁身軸力分布規(guī)律等工作特點(diǎn)，主要研究工作包括：
　　首先，針對(duì)在軟土地基上土工格室加筋墊層的加筋作用，采用室內(nèi)模型試驗(yàn)和FLAC3D數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析了在天然地基上純墊層與加筋墊層的工作特性。結(jié)果表明：碎石墊層對(duì)豎向荷載的調(diào)節(jié)能力好于粗砂墊層，在碎石墊層中鋪設(shè)土工格室可有效地改善墊層力學(xué)性能，增強(qiáng)墊層的整體性，使得墊層成為具有較大剛度的板狀結(jié)構(gòu)，

3、可將上部荷載較好地均化到地基土表面，從而避免軟土地基局部出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
　　其次，基于相似理論，設(shè)計(jì)了6組側(cè)向約束條件下雙向增強(qiáng)體復(fù)合地基模型，并分別進(jìn)行了復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，對(duì)比分析了側(cè)向約束、土工格室加筋墊層、楔角等因素對(duì)夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基承載特性的影響。結(jié)果表明：1）夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基中樁–土荷載分擔(dān)的規(guī)律與其它樁體復(fù)合地基具有一定的相似性，即復(fù)合地基中的中心樁、邊中樁、角樁的沉降存在較為明顯的差異，中心樁的沉降最大

4、、邊中樁次之、角樁的沉降最??；2）側(cè)向約束結(jié)構(gòu)對(duì)加固區(qū)中的軟土存在挾持與遮攔作用，能有效地減小復(fù)合地基的沉降，增強(qiáng)了復(fù)合地基中的樁–土相互作用；3）土工格室+夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基能有效提高地基承載力，減小不均勻沉降；4）在相同荷載作用下，夯實(shí)水泥土楔形樁復(fù)合地基的沉降明顯小于夯實(shí)水泥土圓柱形樁復(fù)合地基的沉降。
　　最后，基于大比例模型試驗(yàn)結(jié)果，采用FLAC3D軟件進(jìn)行了三維數(shù)值分析，較為全面地探討了墊層參數(shù)、側(cè)向約束條件、楔角、樁

5、間距等幾個(gè)重要參數(shù)對(duì)夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基承載特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：1）復(fù)合地基的承載特性與樁間距、格室加筋墊層、楔角及側(cè)向約束結(jié)構(gòu)有關(guān)，其中，樁間距對(duì)復(fù)合地基的影響程度最大；2）在小楔角范圍內(nèi)（楔角約為0.7°~1.7°），夯實(shí)水泥土楔形樁復(fù)合地基承載力提高幅度隨楔角的增大而增加；3）當(dāng)樁間距小于4DZ（DZ為楔形樁的平均直徑）時(shí)，夯實(shí)水泥土楔形樁和約束樁對(duì)樁間土的挾持與遮攔作用較強(qiáng)，樁-土應(yīng)力比隨著樁間距的增大而減小，且最終趨于某