粉喷桩加固软土地基对周围结构及地基的影响分析

发布时间：2020-10-09 00:29

　　由于粉喷桩有施工速度快、噪音小等优点,广泛应用于我国土建、水利、交通工程中,但粉喷法作为常用的地基处理技术,其承载和变形机理极为复杂,且工程应用水平超出理论研究水平的现状,使我们有必要对其进行深入的分析。本文以山东东营某地区厂区地基加固工程为背景,采用有限元分析软件MIDAS/GTS建立桩-土复合地基模型,扩大原有地基处理范围,补充部分粉喷桩对原厂房地基进行加固处理,分别采用二维与三维模型分析施工过程及施工完成且土体稳定后的变形情况,主要研究内容如下:(1)分析粉喷桩在施工过程中喷水泥粉时的喷射压力大小对地基变形的影响,以及由于喷射压力,产生的超孔隙水压力的扩散范围与消散时间的基本规律,为水泥搅拌桩的设计与施工提供理论支撑:(2)对厂房自重荷载下,采用粉喷桩加固复合地基后土体的沉降特性进行数值模拟分析,着重对施工稳定后复合地基的沉降与桩长、桩距的关系进行研究,得出地基加固后复合地基的位移及应力变化的基本规律,对粉喷桩加固软土地基后桩周土体的变形进行研究,通过对土体变形的分析,得出相应的结论,可为实际工程地基处理提供理论指导。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU472
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究课题的提出
        1.1.2 研究课题的意义
    1.2 粉喷桩加固软土地基机理
        1.2.1 粉喷桩施工方法
        1.2.2 粉喷桩加固软土地基原理
        1.2.3 粉喷桩性能及技术优点
        1.2.4 粉喷桩施工过程孔隙水压力的影响
    1.3 软土地基加固的研究现状
        1.3.1 粉喷桩加固软土地基的国外研究现状
        1.3.2 粉喷桩加固软土地基的国内研究现状
    1.4 工程概况
    1.5 本文的主要研究内容
2 粉喷桩加固软土地基的理论研究
    2.1 桩-土的本构模型
        2.1.1 线弹性模型
        2.1.2 修正摩尔-库伦模型
    2.2 粉喷桩施工应力分析
        2.2.1 喷粉搅拌过程的应力分析
        2.2.2 粉喷桩搅拌过程中超孔隙水压力分析
    2.3 单桩竖向荷载传递机理
        2.3.1 桩土的荷载传递
        2.3.2 单桩设计
        2.3.3 荷载传递法
        2.3.4 桩-土荷载传递函数形式
    2.4 竖向荷载作用下群桩计算理论
        2.4.1 置换率和桩数计算
        2.4.2 下卧层地基验算
    2.5 粉喷桩复合地基沉降计算
        2.5.1 单桩沉降计算
        2.5.2 复合地基沉降计算
        2.5.3 加固区下卧层变形量2s的计算
3 粉喷桩施工对周边环境影响数值模拟
    3.1 有限元单元法与软件MIDAS/GTS简介
        3.1.1 MIDAS/GTS软件概述
        3.1.2 有限单元法
    3.2 粉喷桩施工对周边环境影响数值模拟
        3.2.1 模型参数及网格单元划分
        3.2.2 粉喷桩施工对桩周土体影响
        3.2.3 粉喷桩施工产生的超孔隙水压对周边环境的影响
    3.3 本章小结
4 粉喷桩复合地基有限元分析
    4.1 计算模型的建立
        4.1.1 模型的单元划分
        4.1.2 模型的边界条件
    4.2 粉喷桩复合地基方案沉降影响模拟计算
    4.3 桩长对复合地基沉降量的影响
        4.3.1 计算模型的建立
        4.3.2 桩长不同对地基沉降量的影响
        4.3.3 桩长不同引起复合地基中应力场的变化规律
    4.4 桩间距对复合地基沉降量的影响
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录

【参考文献】