湿陷性黄土地区灰土桩复合地基的变形规律研究

发布时间：2017-09-01 02:40

  本文关键词：湿陷性黄土地区灰土桩复合地基的变形规律研究

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【摘要】：我国黄土的分布面积,黄土厚度,黄土发育的完整性皆创下世界之最。但是黄土的结构疏松,强度不够,而且黄土大多具有湿陷性,受水浸湿容易产生湿陷变形,甚至发生坍塌。我国经济发展如此迅猛,不可避免要在广大的黄土地区修建工程。黄土的自身强度不够和湿陷性不能满足工程建设的需求。因此如何消除黄土的湿陷性提高黄土的强度成为黄土地区地基处理的一项首要课题。灰土桩复合地基能够很好的解决这个问题。加之灰土的造价低廉,灰土桩施工便利。因此灰土桩复合地基已成为黄土地区地基处理广泛采用的方法,其取得的巨大社会经济效益是显而易见的。本文从理论和试验两方面着手,得出了黄土地区灰土桩复合地基一些湿陷性变形规律和压缩变形规律。(1)湿陷性规律:桩径、桩间距和灰土比对灰土桩的湿陷性都有影响,且呈现规律性变化。在一定范围内,随着桩间距的变大、灰土比的变小,桩间土的湿陷性逐渐变大,就影响大小而言,最大的是桩间距和灰土比,影响最小的是桩径和桩长。因此消除相同的湿陷性最经济的方法是可适当减小桩间距,选择较大的灰土比。桩径对黄土湿陷性的消除效果有限。大面积浸水载荷试验表明,没有经过地基处理对黄土地基的湿陷性变形显著,对于处理宽度小且填料为素土的黄土地基,其湿陷变形比没有经过地基处理的黄土地基小,但很接近。这表明素土能消除湿陷性的效果有限。另外桩心距和增大处理宽度对湿陷性的影响显著。采用3:7灰土比的复合地基,其湿陷变形也很小。这说明3:7灰土对减小黄土湿陷性比素土效果明显。在2～4m层段内,湿陷变形表现出和2m层段内相似的规律,只是湿陷变形较2m层端稍有减小,这是因为2m层段是外荷作用的主要部位,这一层段的变形有垂直方向和横向挤出变形,而2～4m层段的横向变形非常微弱。这一层段的没有处理的地基,其湿陷变形接近,5m以下层段的变形量都很大,这部分土层发生了自重湿陷变形。总之,地基处理能够显著减小湿陷性,其中桩心距、处理宽度和灰土比对减小湿陷性的效果显著。素土也能够减小湿陷性,但效果有限。(2)压缩变形规律:以青海川口至大河家公路项目为依托,结合青海地区大量的文献资料,灰土桩的压缩变形规律与很多因素有关。本文探讨了灰土比、桩间距和桩径对沉降变形和承载力的影响。通过选取不伺桩径(40cm、50cm和60cm)、不同桩间距(0.8m、0.9m、1.0m、1.1m和1.2m)、不同灰土体积比(2:8和3:7)的灰土桩进行分组静载荷试验,结果表明灰土桩的沉降变形和承载力与桩间距和灰土比呈现规律性变化,与湿陷性规律类似。就影响大小而言,桩间距的影响最大,其次是灰土比,最后是桩径。因此在工程上要达到相同的处理效果,应较先考虑桩间距的设计对挤密效果的影响,其次是灰土比,最后是桩径。
【关键词】：黄土 灰土桩 复合地基 变形规律 静载荷试验
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 黄土的分布及特点10-11
• 1.2 湿陷性黄土地基的研究现状11-13
• 1.3 灰土桩复合地基的研究现状13
• 1.4 本文选题的目的及意义13-14
• 1.5 本文的研究内容14
• 1.6 本文的技术路线14-15
• 第二章 灰土挤密桩复合地基的相关理论15-34
• 2.1 复合地基概述15-17
• 2.1.1 复合地基与地基处理的关系15-16
• 2.1.2 复合地基的定义与分类16-17
• 2.1.3 复合地基的基本特点17
• 2.2 复合地基的力学理论17-23
• 2.2.1 复合地基的作用机理17
• 2.2.2 复合地基破坏模式17-18
• 2.2.3 地基的破坏过程18-20
• 2.2.4 竖向抗压桩的桩—土荷载传递机制20
• 2.2.5 桩土相互作用理论模型20-23
• 2.3 复合地基的承载力计算23-32
• 2.3.1 地基承载力基本定义23-25
• 2.3.2 地基承载力的影响因素25-27
• 2.3.3 地基承载力的确定方法27-28
• 2.3.4 复合地基的桩土应力比28-30
• 2.3.5 地基承载力的计算方法30-32
• 2.4 复合地基的沉降计算32-33
• 2.5 复合地基稳定分析33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 现场试验34-38
• 3.1 静载荷试验34-37
• 3.1.1 试验依据34
• 3.1.2 测试方法34
• 3.1.3 仪器设备34-36
• 3.1.4 加荷分级36
• 3.1.5 沉降观测时间和稳定标准36
• 3.1.6 终止加载条件36
• 3.1.7 单桩竖向极限承载力Qu的确定36-37
• 3.2 大面积浸水载荷试验37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 灰土桩复合黄土地基的湿陷变形38-55
• 4.1 湿陷性黄土的特性介绍38-45
• 4.1.1 黄土湿陷机理探讨38-39
• 4.1.2 灰土桩复合地基的湿陷性评价方法39-43
• 4.1.3 湿陷黄土地区地基处理原则43
• 4.1.4 湿陷性黄土地基的处理深度43-44
• 4.1.5 湿陷性黄土地区地基处理方式44-45
• 4.2 黄土湿陷变形的影响因素45-47
• 4.2.1 显微结构45
• 4.2.2 孔隙比45-46
• 4.2.3 含水量46-47
• 4.2.4 粘粒含量47
• 4.2.5 外部荷载大小和荷载作用时间长短47
• 4.3 灰土桩复合地基湿陷性消除的讨论47-51
• 4.3.1 室内土工试验48-49
• 4.3.2 现场浸水静载荷试验49-51
• 4.4 大面积浸水载荷试验分析灰土桩湿陷性变化规律51-53
• 4.5 本章小结53-55
• 第五章 灰土挤密桩复合地基的压缩变形55-66
• 5.1 项目依托55
• 5.1.1 工程概况55
• 5.1.2 工程地质55
• 5.2 灰土挤密桩简介55-58
• 5.2.1 灰土挤密桩的适用条件55-56
• 5.2.2 灰土的反应原理56
• 5.2.3 挤密桩的成桩机制56-57
• 5.2.4 灰土桩设计参数57-58
• 5.3 灰土桩复合地基的压缩变形规律研究58-65
• 5.3.1 不同灰土比区域58-60
• 5.3.2 不同桩间距区域60-63
• 5.3.3 不同桩径区域63-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第六章 结论与展望66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 附录A (攻读学位期间发表论文目录)72
• 附录B (攻读学位期间参与课题目录)72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：769487