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深层搅拌桩复合地基承载力及沉降特性研究

周浩  
【摘要】: 深层搅拌技术在我国软土地基加固处理方面的应用只有20多年的历史,但其发展速度之快、应用区域之广引起了岩土工程科技工作者的广泛兴趣。深层搅拌方法的工程应用水平超出了理论研究水平的现状使我们有必要对其进行深入的分析。 本文广泛地查阅和评述了与深层搅拌桩复合地基技术相关的科技文献,较好地掌握了国内外在该领域的研究发展动向,在大量的试验研究、数值计算和理论总结与分析的基础上,结合深层搅拌桩工程实例,全面而系统地研究了深层搅拌桩复合地基的承载力和沉降特性。主要的研究工作与特色为:(1)总结了水泥搅拌桩复合地基的加固原理;(2)在对室内外试验资料进行统计分析的基础上,系统分析了搅拌桩水泥土的主要力学特性及其变化规律;(3)探讨了搅拌单桩的侧摩阻力、端阻力、极限承载力及群桩效率系数、群桩承台下桩间土荷载分担比及桩土应力比等,提出用多种计算方法并结合试验方法来综合确定搅拌桩复合地基的承载力;(4)明确指出和分析了按国家有关规范的方法(或公式)确定搅拌桩复合地基承载力所存在的八个方面的缺陷与问题;(5)利用过去没有加载至破坏阶段的载荷试验成果和较少的沉降观测数据,尝试了用灰色理论预测深层搅拌桩的极限承载力,实例表明理论预测值与实测值吻合较好;(6)在常规分层总和法的基础上,探讨了复合地基沉降计算的实体墩基法、双层地基法、等效作用分层总和法、固结理论法等,特别是结合工程实例,用有限元数值计算等方法计算和讨论了搅拌桩复合地基的沉降及其变化规律;(7)结合工程实例,用数值分析方法探讨了复合地基临界桩长的问题,指出和分析了单桩荷载下的临界桩长与复合地基大面积荷载下的临界桩长存在很大的差别,复合地基的临界桩长不仅与桩土模量比有关,而且与复合地基上部荷载分布面积有关。搅拌桩桩长的优化选取及以沉降控制的设计方法是当前深层搅拌桩复合地基设计计算的新方法。


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