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《吉林大学》 2011年
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大连龙畔金泉振冲桩复合地基压缩模量计算方法研究

石少敏  
【摘要】:由于复合地基通常较桩基施工速度快、造价低,使其在近三十年来得到了较大的发展,其理论与应用也是目前土木工程中比较活跃的研究领域。振冲法是地基处理的主要方法,所制桩体为散体桩,上部荷载作用于复合地基后,影响其压缩性能的因素较为复杂,使得现有的计算方法都还不够成熟,该方法的理论与应用还处在半理论半经验状态,地基处理设计中一些参数也只能凭工程经验确定。 本文综述了复合地基的发展和研究现状,指出了复合地基存在的主要问题。文中介绍了大连地区常用的地基处理方法,介绍了地基处理的成败案例。并通过大连泉水居住区龙畔金泉小区四栋十八层住宅楼采用振冲法处理有淤泥的地基土层的工程实例,对振冲桩复合地基的应力特性及参数计算方法进行了较系统的研究,提出了振冲碎石桩复合地基设计和计算较为实用的新方法。 第一,目前多数地基处理业界人士认为黏性土的强度过低如果采用振冲法处理,桩间土不能使碎石桩得到所需的桩周土径向支持力,桩体就会产生鼓胀破坏,所以碎石桩复合地基适合低层或变形要求低的建筑。本文通过四栋小高层的工程实例,证明碎石桩用于有淤泥的土层的小高层建筑也可取得较好的效果。文中对比载荷试验曲线和沉降观测曲线来揭示不同振冲器功率地基处理的效果,对比了不同土层层位上的载荷试验地基土的附加应力。通过载荷试验曲线与筏板基础沉降观测曲线的对比,指出现有参数计算理论的局限性。 第二,通过对比地基检测的载荷试验曲线和建筑物主体的沉降观测曲线,发现复合地基竣工检测的载荷试验曲线的初段不能真实反映筏板基础下复合地基土层的压缩性,建筑物的沉降与载荷试验曲线的前后段都相关。文中通过对载荷试验压板影响范围内的复合地基试验数据的分析提出了第二层土变形模量的计算方法,而且这种方法计算的复合地基沉降量与沉降观测推算值更加接近。根据载荷试验所得的两层土变形模量避免了当前的只用曲线初段的一层土变形模量计算沉降的缺陷。 第三,本文根据压缩模量概念及振冲桩施工中动力参数,建立了振冲桩桩体的压缩模量与振冲器动力性能之间的关系式,即动力法计算桩体压缩模量,并通过有限元法进一步论证该方法。使设计人员可以更加客观地进行振冲桩复合地基设计,使复合地基计算结果更为合理。
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