岸邊軟土區(qū)帶帽剛性樁復(fù)合地基模型試驗與理論研究.pdf

1、剛性樁復(fù)合地基在深厚軟土地基處理中的應(yīng)用日益廣泛。但由于剛性樁復(fù)合地基在較大荷載作用下，樁體易產(chǎn)生上刺和下刺現(xiàn)象，影響了地基加固效果。為此，工程中引入帶帽剛性樁，它不僅可減少樁的上刺現(xiàn)象，而且可很好地發(fā)揮樁間土的承載能力，從而大大改善了剛性樁復(fù)合地基的承載與變形特性。然而盡管帶帽剛性樁在國內(nèi)外的工程實踐中得到了廣泛的應(yīng)用，但是對于樁帽的作用機理以及荷載作用下帶帽剛性樁的承載機理的研究還處于初級階段。本文在國家自然科學基金“岸邊軟土區(qū)雙向

2、增強復(fù)合地基工作性狀及按沉降差控制智能優(yōu)化設(shè)計方法（51278186）”課題的資助下，從室內(nèi)模型試驗以及理論分析兩個方面，對帶帽剛性樁復(fù)合地基加固岸邊軟土地基進行了較為深入的研究。
　　在總結(jié)已有的帶帽剛性樁復(fù)合地基理論的基礎(chǔ)上，依據(jù)相似理論進行室內(nèi)模型試驗的設(shè)計，采用量綱分析方法推導得出帶帽剛性樁復(fù)合地基室內(nèi)模型試驗相似準則，確定室內(nèi)模型試驗參數(shù)。通過對室內(nèi)模型試驗試驗數(shù)據(jù)的分析處理，揭示了下臥傾斜硬土層帶帽剛性樁在荷載作用下樁

3、頂壓力的分布呈現(xiàn)中間樁體較大、兩側(cè)樁體較小的試驗現(xiàn)象，并對樁土應(yīng)力比的分布情況進行了分析；通過對帶帽剛性樁樁身軸力以及樁側(cè)摩阻力分布情況的研究，得出在樁帽以下的樁體存在負摩阻力區(qū)域，并在樁長約三分之一的位置出現(xiàn)基本不變的等沉面。
　　基于塑性極限理論的上限分析法，借鑒已有數(shù)值分析和室內(nèi)模型試驗所揭示的帶帽剛性樁破壞模式，構(gòu)建了其運動許可速度場，并引入統(tǒng)一強度理論，根據(jù)能量平衡原理，導得了能考慮中主應(yīng)力影響的帶帽剛性樁極限承載力上限

4、計算公式。同時通過參數(shù)分析，得到了帶帽剛性樁極限承載力隨樁帽尺寸、土的粘聚力和內(nèi)摩擦角的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：考慮中主應(yīng)力影響的帶帽剛性樁的上限解較不考慮時有較大的提高，對于帶帽剛性樁承載力計算時，實際統(tǒng)一強度理論中反應(yīng)中主應(yīng)力影響的參數(shù)取0.1~0.2附近較為合理。帶帽剛性樁承載力隨著樁帽尺寸的增大而增大，且樁帽直徑與樁徑之比D/d＞2時，承載力增大趨勢較為明顯；承載力隨著土體粘聚力和內(nèi)摩擦角的增大而增大。通過與已有理論方法和試驗結(jié)果對