侧向卸载条件下桩体复合地基工程特性模型试验与分析

发布时间：2020-08-14 09:02

【摘要】：复合地基作为一种新型的地基形式,凭借自身的优势和特点,在现代的工程建设中有着越来越广泛的应用。桩体和桩间土共同承担荷载,使得复合地基的承载能力和变形能力都有很大改善。复合地基的现有研究主要是关于无埋深条件下的竖向工作性状,因此组合群桩复合地基只是根据竖向工作性状来设计,而没有考虑未来在侧向开挖基坑时受到的影响。但在现代的城市建设中,越来越多的工程需要在既有的建筑附近开挖基坑。本文通过室内模型试验,研究了在竖向荷载作用下组合群桩复合地基侧向卸载时地基的工作性状。该试验用花岗岩残积土为模型土,用水泥砂浆制作了两种长度的方形桩,采用百分表测试地基的竖直位移和水平位移;采用桩身凹槽处黏贴应变片的方法测试桩身的各点的应变值,再计算出桩身的轴力、弯矩。得出的主要结论如下:(1)复合地基在侧向卸载的过程中,桩土都会产生竖向位移。在开挖至短桩底附近时,位移较大。(2)复合地基在侧向卸载过程中,桩身会向基坑方向发生水平位移,且随着基坑的开挖,水平位移也会增大。短桩桩顶位移大于长桩桩顶位移,前排桩侧移大于后排桩侧移。在开挖至短桩底附近时,水平位移增大值较大。(3)复合地基在侧向卸载时,当开挖至短桩底时,地基的变形加大。说明地基此时已经破坏,可认为是由于土体先产生破坏,再是桩体产生破坏从而导致地基全面破坏。(4)复合地基在侧向卸载时,桩土的竖向应力在地基破坏时产生较大的改变;桩身的内力都会发生改变,且桩身会产生弯矩。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU473.1
【图文】：

以及大跨度的桥梁等，正在不断的被修建，而这些新型大的承载能力，和越来越小的变形能力，以保证这些建基的承载力在绝大多数情况下不能满足这些建造物的要发重要，在处理和解决新的地基问题时，地基技术也在实用性很强的学科, 其理论与实践正处于不断发展、完学术界的重视。基在我国分布很广，特别是在东南沿海一带的地区。工常很大，我国是发展中国家, 资金短缺, 为了节约资源的承载力，并充分利用它们的潜能，复合地基就产生了产和生活设施的需求不断上升，城市用地日趋张，不可区等不良地质上进行建设。并且在现代的城市建设中，，城市地铁正在我国大范围的建造，需要开挖大量的不同出现了一批急需解决的难题。

侧向,工程性状,文献综述,学术价值

图 1.2 案例二Fig1.2 Case two的桩体复合地基是根据竖向工作性状来设计的，没有考虑未来在侧向影响。如果能有比较明确的理论指导和试验研究成果作为根据，那设计时，就能够考虑到侧向开挖的因素而进行合理的设计，也有助于效设计，收到事半功倍的效果。基坑开挖对侧面结构物下桩体复合地基的不利影响，有利于岩土工地基基础设计理论，并以此指导桩体复合地基的设计，其成果将具有重要的学术价值与广泛的社会经济效益。向卸载条件下复合地基工程性状地基在工程应用以来，已开展了不少研究工作。文献综述[1]结果表明

方向图,增强体,复合地基,方向

（c）斜向增强体复合地基（d）水平向增强体复合地基图 2.1 复合地基按增强体设置方向分类Fig 2.1 Classification of composite foundation reinforced by setting direction.3.2 根据组成增强体材料的不同进行分类复合地基的增强体一般是采用强度和变形模量都大于土的材料来制作。但这些材料间的物理力学性质又有很大的不一样，并且工程实践中，考虑各种因素的影响和需要，采用不同的材料来制作增强体。故可以分为：散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基及刚性桩体复合地基。需要注意的是散体材料桩复合地基中增强体是由散状材料组成，工程中容易辨认，而柔性桩复合地基和刚性桩复合地基是一个相对的概念，它们之是没清晰的界限，可以根据地基土和增强体的相对刚度大小来区分。虽然有时它们之区分起来较难、较模糊，但是典型的柔性桩复合地基和典型的刚性桩复合地基之间的力特点还是有很大的不一样。

【参考文献】