水泥搅拌桩复合地基模型试验研究及数值分析

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1、分类号密级____________________UDC_学号硕士学位论文ThesisforMaster'sDegree论文题目水泥搅拌桩复合地基模型试验研宄及数值分析申请学位类别__________工学硕士专业名称__________岩土工程研究生姓名___________刘平平导师姓名、职称罗嗣海教授邓通发副教授二〇一五年六月分类号：密级：UDC：学号：6120120216硕士学位论文水泥搅拌桩复合地基模型试验研究及数值分析ModalExperimentalStudyandNumericalanalysisofc

2、ementmixingpilecompositefoundation学位类别：工学硕士作者姓名：刘平平学科、专业：岩土工程研究方向：地基处理指导教师：罗嗣海（教授）邓通发（副教授）2015年6月1日江西理.丨:大学硕士学位论文独创性声明学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含己获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

3、献均已在论文中做了明确的说明并表示谢启、〇申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。研究生签名：时间：年6月彡日学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定.•即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

4、电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：签字曰期：上/r年6月3円签字曰月^曰江西理工大学硕士学位论文摘要摘要淤泥质土-砂混合软土在山间谷地中较为常见。与其它软土一样，其也具有较高压缩性和较低强度，在公路荷载下也可能发生较大变形或破坏。但由于其成分的特殊性，其工程性质、地基处理方法选用、设计计算和检测评价方法又可能具有其特殊性。因此，有必要进行深入研究。本文结合江西省交通厅“花岗岩地区山涧软土的工程特性及地基处理技术研究”科技项目，以井睦

5、高速公路山涧淤泥质土-砂混合软土复合地基为研究对象，进行混合软土的接触面试验研究、复合地基模型试验和数值模拟研究。主要研究内容及结论：(1)通过设计土砂混合土与混凝土接触面直剪试验，研究接触面摩擦系数的变化规律。从实验可知，桩土接触面摩擦系数受混合土的含水率、含砂量性质及法向应力大小的影响：在相同的含水率条件下，接触面摩擦系数随着含砂量的增加出现先增大后减小；在相同的含砂量条件下，接触面摩擦系数随土砂混合土含水率的增加摩擦系数逐渐减小；接触面摩擦系数在随着法向应力的增加逐渐趋于缓慢减小，最后趋于稳定。(2)基于相似理

6、论，设计并完成了两组6个模型试验，试验研究了不同桩数及不同含砂量条件下复合地基的沉降、桩土应力比、桩身轴力等的关系。试验表明：随着模型加载的增加，试验桩身轴力不断增大，且沿深度方向出现先增大后减小的趋势；就模型试验而言，含砂量的增加对复合地基桩身受力趋势影响较小，桩身受力均是两端小中间大的鼓状，而数值上含砂量高的比含砂量低的桩身受力小。另外本章模型试验用土进行了物理特性试验，测定了模型试验下混合土的密度大小、压缩特性及剪切特性。(3)根据混合土的工程特性，借助ANSYS有限元分析软件，对室内模型试验中土砂混合不同含砂

7、量进行了数值模拟研究，指出在数值模拟水泥搅拌桩复合地基时考虑接触面摩擦的必要性，并对模型试验不同含砂量条件下复合地基的桩身附加应力的变化规律进行验证，研究得出复合地基桩身在低含砂量下，桩体承担荷载比高含砂量的大。结合井睦工程现场，对复合地基模型的沉降进行数值验算，结果显示利用有限元计算复合地基的沉降与现场实测较为吻合，是复合地基计算沉降的一种可靠方法。关键词：土-砂混合软土；模型试验；接触面；直剪试验；有限元IAbstractAbstractSiltsoil-sandmixedsoftsoilismoreandmor

8、ecommoninthemountainvalley.Aswithothersoftsoil,itnotonlyhaslowstrengthandhighcompressibility,butalsooccurlargedeformationordamageinhighwayloading.Becauseoftheparticularityof