刚性桩复合地基褥垫层设置问题的研究

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1、舅雾琴≯霉誉意薹簟≯i≯l■冀篓暑≥墨≥繁雾≤=篙篙冀置雾“雾?薹繁j琴鬻薯爹警毒翠攀攀霉≯葺零鬻原创性声明flUrllIIIIIflllfrllIIlllrIIIlY1833090本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，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，本论文不包含任何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。学位论文作者日期：沁。年厂月)。日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留

2、、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者日期：矽，口年厂月；。日摘要捅斐随着复合地基理论的不断进步，CFG桩等刚性桩复合地基得到了越来越广的应用，而褥垫层技术是刚性桩复合地基的一个核心技术，由于具有保证桩土共同作用、调整桩土荷载分担比、减小基础底面

3、应力集中、调整桩土水平荷载等多种作用，一直备受岩土工作者的关注，但目前褥垫层的设计主要是根据规范以及相关工程经验来确定，相关的理论研究具有诸多假设；室内试验又由于其尺寸、边界条件等限制，不能完全模拟实际情况，因此，刚性桩复合地基褥垫层设置问题的理论研究一直不太充分。在现有研究的基础上，本文针对刚性桩复合地基褥垫层的厚度设置问题展开研究，主要工作如下：(1)首先分析了刚性桩复合地基褥垫层的研究现状，指出了目前褥挚层研究中存在的问题，并对现有褥垫层破坏模式和合理厚度的研究成果进行了详细的讨论，指出了其局限性。(2)利用大型数值分析软件FLAC3D模拟了实际工程中的刚性桩复合地基

4、载荷试验，数值结果与实测结果吻合较好，证明了本构模型和计算参数的选取是符合实际情况的，也验证了FLAC3D程序模拟刚性桩桩复合地基的可行性。(3)利用数值方法研究了不同桩土刚度比下刚性桩复合地基的桩土应力比随褥垫层厚度的变化规律。结果表明，褥垫层的厚度范围并不局限于规范所规定的15,--．一30cm，且天然地基土质的软硬程度对褥垫层厚度的设置有较大影响，褥垫层合理厚度的设置应根据不同地质条件进行区分。(4)研究了不同褥垫层厚度下复合地基桩项荷载与沉降的关系曲线(N-S曲线)，进一步说明了调节褥垫层厚度可调节复合地基的单桩承载力，进而对复合地基的设计进行优化。(5)研究了复合

5、地基桩径的大小对桩土应力比的影响。在桩长不变时，同一垫层厚度下，随着桩径的增大，桩土应力比越来越小；不同桩径下，桩土应力比随褥垫层厚度的变化趋势也不尽相同，因此，垫层合理厚度的设置要考虑桩径的影响，提出以垫层厚度与桩径的比值来作为衡量桩土应力比的标准。(6)通过工程实例，介绍了褥垫层厚度优化刚性桩复合地基设计的具体实施过程，验证了此方法的可行性。关键词：刚性桩复合地基；褥垫层厚度；桩土应力比；优化设计；数值仿真；AbstractWiththecontinuousprogressofempositefoundationtheory,therigid-pilecomposite

6、foundationwasappliedmoreandmorewidely．Cushionisthecoretechnologyoftherigid-pilecompositefoundation．Ithasreceivedmuchconcerllofsoilworkersbecauseofitsmultipleuses，suchasguaranteeingpile—soilinteraction,adjustingtheloaddistributionratioandthehorizontalloadbetweenpileandsoil，reducingstress。co

7、ncentrationofthebaseboRom，andSOon．Theexistingdesignofcushionisdeterminedmostlyaccordingtothenormsandexperienceinengineering,whiletherelevanttheoryhasmanyassumptions，laboratorytestsCannotsimulatetheactualsituationcompletelyonaccountofthelimitationsoftheirsizean