發(fā)布時間：2020-11-19 03:03

　　 組合型復(fù)合地基是一種新型的地基處理技術(shù),在軟土地基處理中逐漸得到應(yīng)用,但是由于其固結(jié)理論研究較為滯后,使其推廣和應(yīng)用受到了極大的限制。本文以推動組合型復(fù)合地基固結(jié)理論的成熟為目標,對組合型復(fù)合地基的固結(jié)問題進行了較為系統(tǒng)的研究,得到一些有益的成果。1、基于軸對稱固結(jié)模型,以透水樁為中心,將邊界上的不透水樁及其涂抹區(qū)簡化為連續(xù)的不透水墻,并考慮透水樁的體積壓縮,建立了組合型復(fù)合地基的固結(jié)微分方程,利用邊界條件和初始條件,得到了透水樁打穿時外部荷載瞬時施加情況下的地基固結(jié)解析解。與文獻中模型進行對比,結(jié)果表明本文求解得到的固結(jié)速率能夠避免因忽略透水樁體積變化而高估組合型復(fù)合地基的固結(jié)速率的問題,結(jié)果更為合理。2、針對透水樁未打穿軟土層時的組合型復(fù)合地基,基于軸對稱固結(jié)模型和雙層地基固結(jié)理論,將上層加固區(qū)進行一維等效,與下層加固區(qū)聯(lián)立求解,得到了考慮透水樁樁體壓縮的固結(jié)解析解。該解析解中上下層加固區(qū)的固結(jié)速率一致,孔隙水壓力連續(xù),更符合實際。3、用ADINA軟件建立了軸對稱簡化模型、方形樁簡化模型和未簡化模型等多種組合型復(fù)合地基有限元分析模型,分析表明軸對稱有限元模型計算結(jié)果與本文解析解的結(jié)果一致性較好,說明本文的解析解可信;簡化模型與未簡化模型的結(jié)果規(guī)律一致,差別不大,說明將組合型復(fù)合地基的固結(jié)問題簡化為軸對稱問題合理可行。4、建立了群樁有限元模型與單個計算單元模型,對比發(fā)現(xiàn):群樁復(fù)合地基的固結(jié)速率比單個計算單元地基的固結(jié)速率快;無論群樁或者是單樁,打穿條件下的組合型復(fù)合地基固結(jié)速率均較不打穿時固結(jié)速率快。5、對樁徑比、擾動效應(yīng)、井阻效應(yīng)和樁土模量比等影響地基固結(jié)的主要因素進行了分析發(fā)現(xiàn):組合型復(fù)合地基的固結(jié)速率受透水樁的施工擾動效應(yīng)、不透水樁的壓縮模量和透水樁加固深度影響較大,而受不透水樁的施工擾動效應(yīng)、透水樁的壓縮模量影響較小;在透水樁未打穿軟土層時組合型復(fù)合地基中,上下層加固區(qū)的土體模量和滲透系數(shù)的變化對整個地基的固結(jié)速率影響效果不完全相同。6、以固結(jié)速率和總沉降為兩個主要控制對象,對影響復(fù)合地基的多個因素進行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):施工擾動和井阻效應(yīng)對其固結(jié)過程有影響,而對總沉降沒有影響;樁徑比和樁土模量比對固結(jié)和總沉降都有影響;打穿條件下,透水樁加固深度主要影響地基的總沉降,未打穿條件下,透水樁深度對固結(jié)過程影響較大,而對總沉降的影響較小。各個因素對復(fù)合地基的固結(jié)和總沉降的影響有主次之分,側(cè)重點不同。因此,可以利用各因素的作用差異,并基于“強強組合”原則提出了地基優(yōu)化措施,可為實際工程參考。
【學位單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU470
【部分圖文】：

c樁半徑 =0.2pr m，其樁間距都為 2.1m；樁土均為均質(zhì)彈性材料，樁土頂端設(shè)置剛性板，荷載瞬時施加在剛性板上， 1000P =kPa。計算模型單元如圖 2-1（b）所示，模型的其他參數(shù)見表 4-1。表 4-1 模型參數(shù)表Table 4-1 Parameters of the models分析方法H/mEs/MPaEp/MPaEc/MPaμsμpμc滲透系數(shù)/（10-5m/d）kvkhkc有限元 10 5 250 50 0.35 0.3 0.3 5 10 104解析解 10 5 250 50 - - - 5 10 104注：μs、μp和 μc分別為土體、不透水樁和透水樁的泊松比，其他符合意義同前。接下來的研究涉及到透水樁打穿軟土層條件下組合型復(fù)合地基與透水樁不打穿軟土層條件下組合型復(fù)合地基，為敘述方便，這里稱前者為復(fù)合地基Ⅰ，后者為復(fù)合地基Ⅱ。4.3.2 透水樁打穿軟土層條件下組合型復(fù)合地基固結(jié)模型由于解析解按軸對稱模型求出，為保證對比的有效性，首先建立了二維模型（模型采用 2D 實體單元 Axisymmetric 受力狀態(tài)）和三維軸對稱模型，見圖 4-1（a）、（b）；為尋求模型的簡化，分別建立了方形樁和柱形樁三維模型，見圖 4-1（c）、（d）。

（a） （b） （c）圖 4-4 不同有限元模型的孔隙水壓力分布圖Fig.4-4 Distribution of pore pressure in different finite element models.3.3 透水樁不打穿軟土層條件下組合型復(fù)合地基固結(jié)模型10-310-210-11001011021.00.80.60.40.20.0UTh2 D 模型解析解（按沉降計算）圖 4-5 固結(jié)度隨時間變化曲線（復(fù)合地基Ⅱ）Fig.4-5 Relationship between U and Th （combined composite foundationⅡ）圖 4-5 為透水樁不打穿軟土層條件下復(fù)合地基固結(jié)速率的解析解與有限元解的，可以看出，兩者的結(jié)果一致性較好，說明解析解能夠很好的反映該復(fù)合地基的固
【參考文獻】

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1 徐超;朱順然;;變井阻條件下碎石樁復(fù)合地基固結(jié)解析解[J];同濟大學學報(自然科學版);2015年09期

2 郭霄;謝康和;呂文曉;鄧岳保;;井阻隨深度和時間變化的豎井地基固結(jié)解析解[J];巖土工程學報;2015年06期

3 章定文;范禮彬;劉松玉;范連成;鄧永鋒;;水泥土攪拌樁復(fù)合地基固結(jié)機理室內(nèi)模型試驗[J];中國公路學報;2014年12期

4 秦康;盧萌盟;蔣斌松;;砂井聯(lián)合水泥土攪拌樁復(fù)合地基固結(jié)解析解[J];巖土力學;2014年S2期

5 俞縉;戚志博;蔡燕燕;關(guān)云飛;;低標號混凝土芯砂石樁復(fù)合地基固結(jié)一般解[J];工程力學;2013年11期

6 石北嘯;楊燕偉;謝榮星;吳辛;;考慮砂石樁固結(jié)的混凝土芯砂石樁復(fù)合地基固結(jié)解析解[J];巖土力學;2013年10期

7 俞縉;戚志博;蔡燕燕;關(guān)云飛;;低標號混凝土芯砂石樁復(fù)合地基固結(jié)計算方法[J];工程力學;2012年06期

8 盧萌盟;謝康和;周國慶;李瑛;;基于二維彈性變形的碎石樁復(fù)合地基固結(jié)分析[J];巖石力學與工程學報;2011年S1期

9 盧萌盟;謝康和;周國慶;郭彪;;不排水樁復(fù)合地基固結(jié)解析解[J];巖土工程學報;2011年04期

10 盧萌盟;謝康和;李傳勛;童磊;;考慮樁土側(cè)向變形的復(fù)合地基固結(jié)解[J];巖土工程學報;2011年02期

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1 張愛軍;復(fù)合地基優(yōu)化的理論與措施研究[D];西安理工大學;2007年

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1 閆超;剛性樁復(fù)合地基水平荷載下三維數(shù)值分析[D];河南大學;2009年

本文編號：2889596