CM桩复合地基在岩溶地区的研究与应用

发布时间：2021-07-28 16:12

　　CM桩复合地基是国内外复合地基在应力传递,承载力、地基变形,垫层效应等方面研究的基础上,并且结合了长期的工程实践后,总结出来的一种高强度复合地基新技术。在充分考虑经济效益、控制工期、确保工程安全的前提下,如何处理复杂岩溶地区的地基问题已成为设计师的新课题。由于CM桩复合地基既可调动浅层土又可以调动深层土参加工作,使其空间刚度梯度的组合形成了新的高强度应力场。近年来,CM桩复合地基在广东省岩溶地区获得了成功应用。本文在已有的CM桩复合地基相关理论基础上,以广州市某岩溶地区工程的CM桩复合地基为研究背景,通过地质勘查资料、现场检测、长期沉降观测资料的收集与分析,并引入理论计算、可靠度分析、有限元模拟分析等手段,建立了CM桩复合地基在岩溶地区的研究应用框架。本文系统地对本区域CM桩复合地基的承载性能、沉降、以及其在岩溶地区的适用性问题进行了分析研究,主要研究内容、分析结果如下:（1）在该工程地质勘察报告的基础上分析并总结了该场地的工程地质特点、及溶洞分布规律。对CM桩复合地基的设计和现场检测试验结果进行了计算校核,并进行了误差分析,得出该理论计算值与检测结果接近的结论。通过对建筑长期沉降结果... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：115 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 岩溶地区复合地基的研究现状
    1.3 CM桩复合地基概况
    1.4 CM桩复合地基国内外研究现状
        1.4.1 CM桩复合地基国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 研究内容
第二章 CM桩复合地基设计计算理论
    2.1 CM桩复合地基的组成
    2.2 CM桩复合地基各构成部分机理分析
        2.2.1 刚性桩作用机理
        2.2.2 亚刚性桩作用机理
    2.3 褥垫层作用机理
        2.3.1 褥垫层的作用
        2.3.2 褥垫层的厚度
    2.4 CM桩复合地基构造设计分析与设计理念
        2.4.1 构造设计分析
        2.4.2 CM桩复合地基设计理念
    2.5 CM桩复合地基承载性能计算研究
    2.6 CM桩复合地基变形计算研究
    2.7 基于荷载-沉降双曲线模型的桩土应力比计算
        2.7.1 桩、土的荷载-沉降的双曲线模型
        2.7.2 CM桩复合地基受荷沉降双曲线模型
        2.7.3 CM桩复合地基桩土应力比计算方法
        2.7.4 考虑桩体刺入垫层的桩土应力比计算
    2.8 本章小结
第三章 工程实例及现场试验
    3.1 工程概况
    3.2 工程地质条件
        3.2.1 地形地貌及地质构造
        3.2.2 岩土层划分
        3.2.3 水文地质条件
        3.2.4 岩土层渗透性
        3.2.5 溶、土洞分布规律
    3.3 CM桩复合地基的选型
    3.4 CM桩复合地基应用设计计算
        3.4.1 C桩、M桩单桩承载力特征值
        3.4.2 CM桩复合地基承载力特征值
        3.4.3 沉降计算
    3.5 CM桩复合地基检测
        3.5.1 试验内容
        3.5.2 试验目的
        3.5.3 试验点选取
        3.5.4 单桩荷载试验方法
        3.5.5 复合地基载荷试验方法
        3.5.6 试验结果
    3.6 现场长期监测
        3.6.1 基准点埋设
        3.6.2 观测点埋设
        3.6.3 观测周期
        3.6.4 观测结果分析
    3.7 本章小结
第四章 CM桩复合地基承载力可靠度分析
    4.1 可靠度分析的基本概念
        4.1.1 极限状态的定义
        4.1.2 可靠性与可靠度
        4.1.3 失效概率
        4.1.4 可靠指标
        4.1.5 CM桩复合地基目标可靠度的确定
    4.2 可靠性分析的基本方法
        4.2.1 一次二阶矩中心点法
        4.2.2 JC法
    4.3 CM桩复合的地基承载力可靠性分析
        4.3.1 极限承载力状态方程
        4.3.2 基本变量分析
        4.3.3 计算实例
    4.4 CM桩复合地基承载力可靠指标β的敏感性分析
        4.4.1 if的变异系数对可靠指标的敏感性分析
        4.4.2 桩端承载力均值和变异系数对可靠指标的敏感性分析
        4.4.3 spk1f的均值和变异系数对可靠指标的敏感性分析
        4.4.4 *λ的均值和变异系数对可靠指标的敏感性分析
    4.5 本章小结
第五章 CM桩复合地基有限元分析
    5.1 midasGTSNX有限元软件简介[56]
        5.1.1 midasGTSNX程序简介
        5.1.2 GTSNX操作流程
        5.1.3 GTSNX在地基土中的本构模型
    5.2 有限元模型的建立
        5.2.1 模型尺寸
        5.2.2 基本假设
        5.2.3 土体初始地应力问题
    5.3 有限元结果及实验验证
    5.4 影响因素分析
        5.4.1 荷载-沉降关系
        5.4.2 C桩、M桩沿轴向应力特征
        5.4.3 垫层模量对CM桩复合地基性状的影响
    5.5 本章小节
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]强溶蚀带岩溶地基处理的研究[J]. 龚拯.  南方农机. 2018(06)
[2]刚性桩长变化对CM复合地基工作性状影响[J]. 徐新星,张季超.  地下空间与工程学报. 2018(01)
[3]覆盖型岩溶地基注浆处理与效果检测分析[J]. 张健,李术才,张乾青,李亮亮,贺鹏.  建筑结构学报. 2017(09)
[4]CFG桩复合地基在岩溶地区高层建筑地基处理中的应用[J]. 王仕杰.  科学技术创新. 2017(22)
[5]岩溶地基的基础设计与施工[J]. 钟艺.  工程建设与设计. 2017(11)
[6]CM桩复合地基及其工程应用[J]. 张立.  江西建材. 2016(14)
[7]深厚软土地区CM复合地基相互作用特性研究[J]. 许少辉,张旭群,袁炳祥.  施工技术. 2016(13)
[8]浅谈溶洞地区刚性-亚刚性桩（CM）三维高强复合地基的应用[J]. 黄志鹏.  中国新技术新产品. 2016(08)
[9]CM桩复合地基桩土应力比及垫层效应现场试验研究[J]. 张旭群,杨光华,陈锐,温勇,张玉成.  岩土力学. 2015(S1)
[10]复杂岩溶场地下的高层建筑地基处理[J]. 姜燕,杨光华,黄忠铭,乔有梁,张玉成.  岩土力学. 2015(S1)

博士论文
[1]复合地基理论及工程应用研究[D]. 王宁伟.中国地震局工程力学研究所 2006

硕士论文
[1]岩溶洼地地区高速公路CFG桩复合地基沉降计算与优化分析[D]. 李鹏.北京交通大学 2015
[2]边坡稳定的有限元可靠度分析方法及参数敏感性研究[D]. 徐飞.贵州大学 2015
[3]基于改进遗传算法的结构可靠度计算[D]. 杨俊雷.河北工程大学 2012
[4]刚性长短桩复合地基变形刚度研究[D]. 陆俊虎.郑州大学 2011
[5]长短桩复合地基可靠性分析方法研究[D]. 佘清雅.同济大学 2008
[6]CM三维复合地基性状研究[D]. 赵春润.南京航空航天大学 2007
[7]复合地基上建筑物沉降发展规律研究[D]. 李战胜.郑州大学 2007
[8]柔性基础下刚性长短桩复合地基试验研究[D]. 夏锦红.郑州大学 2007
[9]静压刚性长短桩复合地基承载性状研究[D]. 李明宇.郑州大学 2007
[10]CM桩复合地基研究与应用[D]. 曹建中.河海大学 2006



本文编号：3308228