包裹砂桩复合地基承载性状和破坏模式试验研究--%3F’ .W’%26gt%3B’...…

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1、分类号：TU473单位代码：10110学号：S1508009中北大学全日制工程硕士学位论文包裹砂桩复合地基承载性状和破坏模式试验研究硕士研究生李剑锋校内指导教师李建军校外指导教师张军龙所在领域建筑与土木工程2018年5月29日图书分类号TU473密级非密注1UDC_______________________________________________________________全日制工程硕士学位论文包裹砂桩复合地基承载性状和破坏模式试验研究李剑锋校内指导教师（姓名、职称）李建军副教授校外指导教师（姓名、职称）张军

2、龙副研究员申请学位级别工程硕士所在领域（研究方向）建筑与土木工程（岩土工程）论文提交日期2018年04月01日论文答辩日期2018年05月29日学位授予日期年月日论文评阅人韩云山教授董晓强教授答辩委员会主席白晓红教授2018年5月29日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于

3、学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文包裹砂桩复合地基承载性状和破坏模式试验研究摘要砂桩复合地基属于散体材料桩复合地基的一种，它适用于处理松散的砂土、粘性土、软土以及杂填

4、土等地基。我国沿海地区及内陆江河湖泊周围广泛分布着软土地基，砂桩由于其具有良好的挤密振动和排水的效果，不但能够提高地基承载力、减小地基的不均匀沉降，而且能够改善地基的整体稳定性，近年来越来越多地被工程上所使用。砂桩法最早在1835年由法国工程师提出，之后经过不断改良优化，工法和技术都逐渐走向成熟，国内外许多专家学者也对砂桩进行了研究，得出了一些结论。然而对砂桩的研究主要还是以数值模拟和单桩承载力理论推导为主，关于群桩效应的考虑、桩体破坏模式、破坏位置、桩端桩侧土压力变化情况以及复合地基承载力的研究则十分少见。本文依据散体材

5、料桩复合地基桩土相互作用机理，采用直径为75cm，高为100cm的圆形铁桶内部填充砂子制成模型复合地基，并在内部埋置砂桩。分别采用70g标准A1纸和白色土工布作为包裹材料，制作模型砂桩。在考虑群桩效应基础上，对包裹砂桩复合地基进行室内单桩静载模型试验，进行以下研究：1.自制包裹砂桩模型复合地基的加载装置，并采用A1纸作为砂桩包裹材料，进行室内静载荷试验，通过改变桩长、桩径、桩间距等因素，探究静载荷试验下受荷桩的破坏形式以及破坏位置；作为群桩的周边桩体在荷载作用下的影响情况及破坏模式；包裹砂桩复合地基的沉降特性以及破坏模式。

6、2.采用土工布作为砂桩包裹材料，分别探究桩长、桩径、桩间距、长径比的变化对复合地基的承载力和沉降的影响。试验结果表明：包裹砂桩可以有效地限制地基土的侧向变形，包裹砂桩桩体的竖向承载力得以充分发挥，使的包裹砂桩处理后的复合地基的承载力显著提高，沉降量减少；桩径、桩间距和长径比对包裹砂桩复合地基承载力和沉降影响较为明显，而桩长对包裹砂桩复合地基承载力和沉降影响并不显著。中北大学学位论文3.对土工布包裹砂桩复合地基单桩静载荷试验后进行开挖观察，通过观察可以看出，桩间距的变化对作为群桩的周边桩体的破坏影响显著，通过分析得出，包裹砂

7、桩复合地基单桩静载下对其周边桩体的影响范围不大于4D（D为桩径，下同）。4.分别在模型桩的桩端、桩侧1/3L（L为桩长，下同）处和桩侧2/3L位置处埋置土压力盒，探究在加载过程中，桩端和桩侧的附加土压力的变化情况，试验结果显示：桩侧土压力随深度递减，桩侧和桩端荷载分配比例与桩长关系不大。5.为了进一步探究静载荷试验下受荷桩桩侧土压力分布情况，分别在桩端、桩侧底部、桩侧1/2L处、桩侧1/3L处、桩侧1/6L处、装侧顶部以及桩间埋设土压力盒进行试验。试验结果表明：沿着桩长度方向，从桩端到桩顶，桩侧土压力逐渐增大，且在桩侧距离

8、桩顶1/6L位置处的土压力达到整个桩侧土压力的最大值，桩侧顶部位置处土压力变小。6.对包裹砂桩复合地基单桩极限承载力进行理论公式验算，并与模型试验所得的极限承载力平均值进行对比，误差为17.03%，两者结果比较接近，进一步验证了室内模型试验结果的合理性和可靠性，因此可以认为该公式适用于包裹砂桩复合地基单