盐渍土地区碎石桩复合地基的沉降计算分析与研究

发布时间：2020-05-15 13:37

【摘要】：软土地基由于其厚度大、变形大、含水量高、压缩性大、强度低、承载力差、沉降量大并且其沉降周期长等主要特征,不能满足地基荷载要求。而在公路建设中,经常会不可避免的遇到软土地基,若要使其满足承载要求,需要解决的两个关键问题是地基变形以及地基稳定问题。碎石桩加固地基技术具有取材便捷、施工工艺易行、加固效果良好并且造价低廉等优点。国内外学者对于碎石桩复合地基的受力、变形特性已经进行了较为深入的探索与分析,同时也对此提出了较为合理的计算分析方法。但在实际工程中,由于软土性质非常复杂,关于碎石桩复合地基沉降的计算仍然不够准确,导致理论计算结果与实际工程之间误差较大,这将影响到工程工期、造成直接或间接经济损失,严重者甚至可能出现工程事故。因此要使碎石桩复合地基的设计、计算理论能有新的发展,必要对碎石桩复合地基其沉降变形规律作更加深入的研究。本论文结合中交第一公路勘察设计研究院有限公司科研项目“基于孕灾环境及成灾机理的强盐渍土地区高等级公路耐久性研究”(合同号2014-ZJKJ-PTJS07)部分研究成果,依托青海省察尔汗至格尔木高速公路工程地基与路基沉降监测数据进行综合分析,系统研究了该地区公路碎石桩复合地基沉降变形的相关规律,主要取得了以下三点成果:1.根据依托项目沉降变形的监测数据,分别利用双曲线法、指数曲线法、S型成长曲线法以及灰色预估模型法对碎石桩复合地基的沉降变形进行预测分析,并将各自预测结果与沉降监测数据分析比对,得出以上各类预测方法对于碎石桩复合地基的沉降预测的适用性。2.利用有限元软件ABAQUS,选取合适的参数以及本构模型建立碎石桩复合地基模型对监测断面作数值模拟计算,并将计算结果与沉降监测数据分析对比,给出数值模拟法对于碎石桩复合地基沉降计算的适用性。3.利用有限元软件ABAQUS,引入正交试验分析法,考虑软土层厚度_((9)、软土弹性模量、软土泊松比μ、软土粘聚力(8、软土内摩擦角和面积置换率8)对碎石桩复合地基沉降的影响,建立六因素五水平正交试验表。并将计算结果作出极差、方差分析,量化分析各影响因素的权重;最后再进行多元非线性回归分析,得出碎石桩复合地基的沉降经验计算式,以便对类似工程作出指导。
【图文】：

应力扩散,计算简图,复合地基,顶面

假设复合地基的顶面处所作用荷载 p，复合地基上部加固区根据力学平衡关系知，作用于下卧层土体顶面的附加应力值 = ( ¨ ￠ ) ( ¨ ￠ )面应变的情况，上式可改写为 = ¨ ￠ B——复合地基顶面荷载的作用宽度；D——复合地基顶面荷载的作用长度；h——复合地基上部加固区土层的厚度； ——应力扩散角，可按ǎ建筑地基基础设计规范 ξGB50007值

实体法,计算简图

图 1.2 等效实体法计算简图效实体法进行计算时，，作用于等效实体周围的侧摩阻力值非常与桩周土体的刚度相差较大时，值的误差可能会比较小；而当变化将比较大，此时值难以确定以至于导致计算误差会随之进 Geddes 法[28]des 假定长度为 L 的加固桩体在外部荷载作用下对复合地基所成，即桩端的集中力桩侧随深度均匀分布的摩阻力 |以及分布摩阻力将上述三种作用力根据 Mindlin 应力解进行计算中土体所产生的附加应力，叠加得到下卧层土体的总附加应力 = K 和K 为竖向应力系数，其表达式详见文献[28] eddes 法公式较为繁琐，并且在计算过程中需要确定荷载分担比
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU473.1;TU433

【参考文献】