收藏本站
《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

砼芯水泥土搅拌桩荷载传递机理研究

董平  
【摘要】:砼芯水泥土搅拌桩是一种适用于软土地基处理的新桩型,它是在水泥土搅 拌桩中即时插入高强度的预制混凝土桩形成的复合桩。本文在大量桩基研究成果 的基础上,结合砼芯水泥土搅拌桩的实际材料特点,应用桩土作用理论和极限承 载力理论,通过原位试验研究和弹塑性有限元分析相结合的方法对砼芯水泥土搅 拌桩的荷载传递机理进行了研究。该研究填补了砼芯水泥土搅拌桩理论研究的空 白,将为该种桩型的推广应用打下基础,同时也对其他复合桩的研究和应用具有 较大参考价值。文章认为,砼芯水泥土搅拌桩既利用了预制混凝土芯高强度的特 点来承担荷载,又利用大直径水泥土搅拌桩的固化作用和大表面积来提供摩阻 力,其内外芯的这种分工可以尽可能地发挥桩身材料强度,并能达到一定级别的 设计荷载,与其它地基处理方法相比经济实用。该桩型克服了一般地基处理强度 低的弱点,避免了打入桩的噪音、振动和挤土问题,也没有钻孔灌注桩的泥浆污 染问题。研究表明,砼芯水泥土搅拌桩内芯是上部荷载的主要承担者,并且随着 上部荷载的增大,应力越来越向砼内芯集中。砼芯水泥土搅拌桩的承载特性与刚 性单桩类似,而有别于柔性桩,而且传递到水泥土外芯端面和持力土层的荷载比 例很小,可视其为纯摩擦桩。砼芯水泥土搅拌桩存在两种破坏模式:一种是桩身 破坏,对应的是砼芯的压裂;另一种是刺入破坏,对应的是桩土界面和桩端持力 层的塑性破坏。砼芯水泥土搅拌桩极限承载力受砼内芯强度和桩周土阻力控制, 当砼内芯强度和桩周土阻力同时达到极限时的设计最为经济。与相当的水泥土搅 拌桩和钻孔灌注桩相比,砼芯水泥土搅拌桩的极限承载力有较大提高。文章提出 了砼芯水泥土搅拌桩荷载传递的双层模式,即从砼内芯—水泥土外芯—桩周土体 的双层扩散模式。试验研究表明,砼芯水泥土搅拌桩能有效地控制沉降,其在设 计荷载下的桩项沉降不超过桩径的1%。砼内芯、水泥土外芯和桩周土三种材料 的性质都将影响单桩的沉降,其中桩周土的弹性模量是影响砼芯水泥土搅拌桩沉 降的主要因素。砼芯水泥土搅拌桩存在群桩效应,在通常桩距范围内,桩间距越 大,群桩效率系数越大,当桩间距为4D时,群桩效率系数已大于0.9,当桩问 距火于6D时,群桩效率系数已接近于1。最后,文章对砼内芯长度和直径的设 计进行了讨论。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU473.11

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈华顺;孙元奎;李挺;;长芯劲性桩桩侧摩阻力计算方法探讨[J];水运工程;2011年05期
2 吴汉波;王星华;但汉成;王峰;;带垫层的砼芯水泥土搅拌桩复合地基桩-土应力比的计算[J];岩土工程界;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 曹净;林涛;赵党书;;水泥土搅拌桩处理具有软弱透镜体的圆砾层[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
2 董志高;董平;吴继敏;陈征宙;朱家祥;;混凝土芯水泥土搅拌桩荷载传递机理[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙涛;变截面劲性水泥土旋喷搅拌桩关键技术与承载机理研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 赵宏;变截面桩地基破坏性状模型试验研究[D];中国海洋大学;2011年
2 李正;现浇刚性芯复合桩试验研究及数值模拟[D];河北大学;2006年
3 吴汉波;砼芯水泥土搅拌桩单桩沉降和复合地基荷载作用机理研究[D];中南大学;2008年
4 杨淼;新型螺旋成孔根植注浆竹节管桩抗压抗拔承载特性研究[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱永清;超深层水泥搅拌桩施工工艺的优化试验研究[J];施工技术;2001年09期
2 阎明礼,杨军,刘国安,吴春林,唐建中,秦晖;CFG桩施工工艺[J];施工技术;1996年01期
3 陈静曦;任奋芝;姜生高;;复合地基中桩土应力比分析[J];土工基础;1993年02期
4 宋法宝,陈文华;粉喷桩在码头工程中的应用[J];土工基础;1999年04期
5 邢仲星,陈晓平;复合地基力学特性研究及有限元分析[J];土工基础;2000年02期
6 王健,夏明耀,傅德明;H型钢与水泥土搅拌桩围护结构的设计与计算[J];同济大学学报(自然科学版);1998年06期
7 周慧明;深层搅拌法加固软土地基[J];特种结构;1997年04期
8 董平,秦然,陈乾,张伯友;大直径人工挖孔嵌岩桩的承载性状[J];岩石力学与工程学报;2003年12期
9 陆贻杰,周国钧;搅拌桩复合地基模型试验及三维有限元分析[J];岩土工程学报;1989年05期
10 郝巨涛;水泥土材料力学特性的探讨[J];岩土工程学报;1991年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴明;周文军;;深层搅拌法在局部地基处理中的应用[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2009年04期
2 李学田;竖向荷载下单桩有效长度计算[J];彭城职业大学学报;2002年04期
3 惠振浩;岩溶地区施工人工挖孔桩及基岩爆破应注意的问题[J];彭城职业大学学报;2004年02期
4 陈国兴,朱骏,黄广龙;大直径桩承载性状分析的三参数荷载传递函数和迭代算法[J];徐州工程学院学报;2005年01期
5 秦志君;王新胜;;后压浆技术在断桩处理中的应用[J];徐州工程学院学报;2005年05期
6 方辉;林本海;;刚性长短桩体复合地基及其工程应用[J];建筑监督检测与造价;2008年10期
7 张晓君;谭伟源;吴太成;;粉喷桩和堆载预压在软弱地基处理中的联合应用[J];建筑监督检测与造价;2009年03期
8 林炯钊;;浅谈某办公综合楼局部地基不均匀沉降的加固处理方法[J];建筑监督检测与造价;2010年01期
9 林慧常;马威铭;;基于静载荷数据的桩土模型的拟合分析[J];建筑监督检测与造价;2010年05期
10 张新金;;堆载预压和深层搅拌桩联合处理软土地基方法初探[J];建筑监督检测与造价;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱士彬;吴杰;;高含水率软土地基水泥土强度试验分析[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 董建忠;赵铧;楼康彬;;深层水泥搅拌桩在软土地区加固的工艺研究和应用[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
4 胥为捷;;软土地基桩基负摩阻力简化计算方法[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
5 李成刚;付小婷;王世澎;;人工岛回填砂土土动力特性试验研究[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
6 王丽霞;凌贤长;唐亮;张锋;蔡德所;;新型粘土固化浆液技术性能与应用优越性[A];灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术专刊[C];2009年
7 李明;梁力;刘冬霞;王伟;;珲春紫金矿尾矿坝安全稳定性计算[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年
8 章祖遗;黄雪林;;浅析水泥土搅拌桩外加剂的选择[A];“资源保障 环境安全——地质工作使命”华东六省一市地学科技论坛文集[C];2011年
9 邓洪亮;张红艺;;大直径扩底桩深度效应的数值解法[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
10 王羡农;;水泥粉喷桩单桩承载力的确定[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
4 赵彦旭;压实黄土增湿变形的非饱和土力学研究[D];兰州大学;2010年
5 江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
6 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
7 柏松平;云南复杂地质环境公路地质病害诱发机理及其对策研究[D];昆明理工大学;2008年
8 陶高梁;岩土多孔介质孔隙结构的分形研究及其应用[D];武汉理工大学;2010年
9 孙训海;基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D];中国建筑科学研究院;2010年
10 殷昊;基坑逆作法及土体—支护结构变形性状研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘根保;基于邓肯—张模型的垃圾土强度特性及边坡稳定性研究[D];南昌航空大学;2010年
3 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
4 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
5 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
6 靳军伟;高填方路基变刚度处理技术及设计方法研究[D];郑州大学;2010年
7 李迎乐;CFG桩-PHC管桩组合式长短桩复合地基试验研究[D];郑州大学;2010年
8 郑荣军;水泥土桩复合土钉支护结构的数值模拟[D];郑州大学;2010年
9 姜燕;刚性桩复合地基褥垫层设置问题研究[D];郑州大学;2010年
10 陈先志;CFG桩复合地基基床系数及其应用[D];郑州大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙涛;杨俊杰;安庆军;吴刚;;土层抗浮锚杆承载力关键影响因素现场试验研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年11期
2 孙涛;杨俊杰;赵宏;孙太亮;;变截面劲性水泥土桩承载特性室内模型试验研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2012年05期
3 张玉敏,王忠海;新型挤扩支盘桩的非线性有限元分析[J];山东工业大学学报;2002年01期
4 张振,李广智,窦远明,韩红霞,韩宝铎;劲芯水泥土组合桩施工工艺及质量控制[J];施工技术;2003年05期
5 周健,刘宁;离心模型试验技术应用的新进展[J];上海地质;2002年01期
6 胡培进;汪中卫;李强;;变截面桩的力学性能及工程意义[J];上海地质;2007年03期
7 裴向军,黄润秋;基于工程地质条件约束的水泥土搅拌桩强度设计[J];水文地质工程地质;2005年01期
8 崔江余,吕勤;挤扩支盘桩受力机理试验研究[J];铁道学报;2002年03期
9 邢仲星,陈晓平;复合地基力学特性研究及有限元分析[J];土工基础;2000年02期
10 刘杰,王忠海,邵立国;组合桩承载力的试验研究[J];天津大学学报;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 巨玉文;挤扩支盘桩力学特性的试验研究及理论分析[D];太原理工大学;2005年
2 夏力农;桩基负摩阻力特性的理论与试验研究[D];中南大学;2007年
3 孙晓立;抗拔桩承载力和变形计算方法研究[D];同济大学;2007年
4 贺为民;深层搅拌桩复合地基及止水帷幕研究与应用[D];中国地质大学(北京);2008年
5 吴迈;砼芯水泥土桩单桩竖向承载性状研究与可靠度分析[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭争光;基桩竖向变形机理及荷载传递模型研究[D];湖南大学;2004年
2 曾国机;土层抗浮锚杆受力机理研究分析[D];重庆大学;2004年
3 刘霞;SMW工法的设计理论与计算方法[D];南京工业大学;2004年
4 孔庆梅;砼芯水泥土搅拌桩单桩性能研究[D];河南大学;2005年
5 何立明;桩—土—承台非线性共同作用模型试验与数值分析[D];南京工业大学;2004年
6 韩玉铭;新型水泥土复合桩成型机的研制与开发[D];山东大学;2005年
7 郑淑平;挤扩多分支承力盘混凝土灌注桩的工程应用[D];天津大学;2005年
8 尹鹏;小刚度劲性水泥土挡墙基坑支护数值分析[D];南京林业大学;2006年
9 王勇;浅基础地基模型试验研究[D];长安大学;2006年
10 陈昆;劲性搅拌桩芯桩长度的试验研究及数值分析[D];天津大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郑浩;刘汉龙;雷玉华;任连伟;;高喷插芯组合桩水平承载特性大尺寸模型试验研究[J];岩土力学;2011年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 何兵;考虑桩土应力扩散的复合地基理论与实践[D];合肥工业大学;2009年
2 李民刚;40米重力活塞取样器设计及仿真[D];青岛理工大学;2012年
3 黄晓亮;黄泛区改性劲芯搅拌桩模型试验与分析[D];河南大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张楚汉,宋崇民;无限与半无限平面弹性问题的边界元技术[J];清华大学学报(自然科学版);1987年02期
2 徐永福;田美存;;土的分形微结构[J];水利水电科技进展;1996年01期
3 魏汝龙;;三维变形条件下的最终沉降量计算[J];水利水运科学研究;1979年02期
4 魏汝龙;;软土地基中孔隙压力的现场观测及其规律[J];水利水运科学研究;1980年04期
5 沈珠江;盛树馨;;土的应力应变理论中的唯一性假设[J];水利水运科学研究;1982年01期
6 张诚厚;;两种结构性粘土的土工特性[J];水利水运科学研究;1983年04期
7 杨守华;魏汝龙;;土样扰动对正常固结粘土强度及压缩特性的影响[J];水利水运科学研究;1992年01期
8 沈珠江;;结构性粘土的非线性损伤力学模型[J];水利水运科学研究;1993年03期
9 黄文熙;张文正;俞仲泉;;水工建巩物土壤地基的沉降量与地基中的应力分布[J];水利学报;1957年03期
10 魏汝龍;;正常压密粘土的塑性势[J];水利学报;1964年06期
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026