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组合桩型复合地基承载性状及承载力计算方法研究

朱常志  
【摘要】:随着我国经济的迅速发展,基本建设规模不断扩大,地基处理技术在长期的工程实践和理论研究过程中形成了一套比较完善的理论体系,同时复合地基的形式也发生了较大的变化。在满足安全性的前提条件下,为了寻求更大的经济性,近些年来,组合桩型复合地基在许多实际工程中得到了应用。目前该类型的复合地基仍处于尝试、试验研究阶段,它的理论研究相对于工程实践还很落后。为了研究组合桩型复合地基的工作机理和承载力计算方法,进一步完善组合桩型复合地基的理论体系,使其能够对工程实践起到更好的指导作用,本文在以往众多学者研究成果的基础上,进行了以下几方面的工作: (1)阐述了复合地基的基本概念,在单一桩型复合地基分类的基础之上,根据复合地基的加固机理及设计理念,对复合地基进行了重新分类。根据不同工程地质条件,给出了可供选择的组合桩型复合地基设计方案。对组合桩型复合地基的承载性状和承载力计算方法的研究现状进行了分析总结。 (2)利用基于显式有限差分方法的FLAC~(3D)应用程序,针对组合桩型复合地基中的刚(CFG桩)—散(碎石桩)组合型复合地基进行数值模拟。在模型的加载过程中采用分步加载的方式,使模型的受荷过程与工程实际更为接近。计算过程中分别考虑了荷载变化、垫层厚度、垫层模量以及桩长变化等对组合桩型复合地基承载性状的影响,通过对数值计算结果的分析,得出了桩身应力、桩土应力比和荷载分担比随各参数的变化规律,所得结论对优化工程设计具有一定的指导意义。 (3)在对原有组合桩型复合地基承载力计算方法进行充分研究的基础上,考虑组合桩型复合地基受荷后的实际工作性状和施工方法对桩间土承载力的综合影响,引入主控桩、辅桩和桩间土承载力发挥系数及桩间土承载力提高系数,进一步修正了组合桩型复合地基承载力计算方法,并结合工程实例加以验证,实例验证表明,复合地基承载力计算值与载荷试验实测值基本吻合。该方法对完善组合桩型复合地基设计理论具有一定的促进作用。对组合桩型复合地基工程实践具有一定的借鉴价值。


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