刚性桩复合地基桩土应力比计算及工程应用

发布时间：2019-09-04 18:26

【摘要】：随着我国基础建设的不断发展,高层建筑的建设规模逐渐扩大。在软土地基上修建高层建筑存在地基承载力不足或沉降变形过大的问题,故如何对软弱地基进行加固处理成为迫切需要解决的问题。刚性桩复合地基由于其能很好地提高地基承载力及减小不均匀沉降已成为近年来应用广泛的一种有效的加固方法。但刚性桩复合地基工作机理非常复杂,其涉及到褥垫层、桩体和桩间土体之间的相互作用,而目前针对刚性桩复合地基承载机理以及关键参数如桩土应力比等的研究尚不成熟,有待进一步的完善。为此,本文针对高层建筑刚性桩复合地基的受力特点,深入探讨刚性桩复合地基的荷载传递机理,引入分级加载的思想,基于褥垫层、桩和桩间土之间的竖向变形协调条件,提出了一种刚性桩复合地基桩土应力比的计算方法,并进行了现场实测试验,主要工作及结论如下:首先,基于已有研究成果,探讨了刚性桩复合地基的加固机理及其在竖向荷载作用下的破坏模式,总结归纳出几种常用的刚性桩复合地基承载力计算表达式,并深入分析了刚性桩复合地基的承载力影响因素。其次,在明确刚性桩复合地基承载机理的基础上,通过建立合理的力学模型分析褥垫层、桩体及桩间土体的相互作用,引入分级加载思想,考虑桩侧摩阻力与桩-土相对位移的双曲线关系以及桩间土体力学参数随变形变化的特点,采用双刺入模型,在仅考虑竖向变形的情况下,基于垫层、桩-土竖向变形协调条件,得到桩土应力比的计算方法,同时基于二分法思想优化了其计算流程,并结合工程实例对其进行验证,结果表明:本文理论计算方法具有一定的正确性与合理性。最后,将该桩土应力比计算方法运用于长沙市先导区坪塘集镇片区保障性住房高层建筑刚性桩复合地基工程,通过在B9#栋筏板底部桩与桩间土顶部埋设土压力盒并进行现场实测,采集桩、土应力数据,将两者进行对比分析,结果表明理论计算值与现场实测数据结果较为接近。在此基础上,得到了刚性桩复合地基中桩侧摩阻力和桩身正应力随荷载变化的分布规律,通过进一步的参数对比分析,获得了垫层厚度与模量、桩间土模量、桩长、置换率以及内摩擦角等参数对刚性桩复合地基桩土应力比的影响规律,可供相关设计提供参考。
【图文】：

总平面图,保障性,集镇,片区

根据设计图纸及勘察任务书，该项目包括高层住宅楼 16 栋（B1~B16），以及商业门面 5 栋（D1~D5）。高层住宅楼层高在 26~30 层之间，建筑高度 78.55~84.15m不等，剪力墙结构，对差异沉降敏感，含地下室或局部含地下室；商业门面为 2~3层，建筑高度 12.50m，框架结构，对差异沉降敏感程度为一般，无地下室。项目工程安全等级为二级，设计室外地坪标高在 42.50~49.50m 之间，地下室埋深约为5m。本文的现场试验场地选择在 B9#栋高层住宅楼进行。

平面图,技术,弦式,双膜

各种条件下土体内部的应力测量，适应自动型的应用有：铁路、公路、矿山、堤坝等行、隧道等工程的土压力测量。土压力盒安装向土体。本文现场试验采用 JMZX-5080（A）如图 4.3 所示），其主要技术指标如表 4.2 所示
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU473.1

【参考文献】