载体桩复合地基性状分析与研究

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1、遠審辦故来馨ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ打ｏｌｏｇｙＬｉａｏｎｉｎｇｙ破工等恆巧交＇ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥ纖ｗ载体惦复合地基性状分析与研究作者姓名：郭侣良指导教师：刘洪滨教授专业领域：岩±工程答辩日期：２０１５．３．１５独创性声明本人声明所呈义的论文是我个人在导师指导下进行的研究Ｘ作及取得的研巧成果，论文。尽我所知，除／文中特別加标注和致谢的地方外中小包含其他人已经发表诚撰写过的研究成巧，也不包

2、含为获得化宁科技大学或其它教育机构一的学位或证巧而使用过的材料，与我间Ｘ作的巧点对本研巧所做的任何巧献均己化论文中作了明确的巧明并表示丫谢意。倍扛厂＂：？论文作者签名：导日期年月／Ｔ口关于论文使用授权的说明：本人完全了解迁宁科技大学有关保留，、使用学位论文的规化即学校有权：保留送交论文的复印件，允许论文被査阔和僧阅学校公化论文的全部成部＾－内巧。分，可心采用影印、缩印或其他复制了段保巧论文本学位论文属于：保密□在年解密后适用本投权书。＂＂不保密回宵在ｕ上方框内打Ｖ）ｔ＾

3、论文作者签名：可爲＾曰期：＾Ｖ＾年言月／７口令Ｚ－；年了月指导导师签名；口期ｎ巧Ｊｉ公开分类号TU472密级UDC单位代码10146学号122081401205硕士学位论文载体桩复合地基性状分析与研究研究生姓名：郭佰良指导教师：刘洪滨教授工作单位：辽宁科技大学论文提交日期：2015年3月6日答辩日期：2015年3月15日学位授予日期：2015年3月26日授予单位：辽宁科技大学论文评阅人：于新副教授工作单位：辽宁科技大学答辩委员会主席：任德斌教授工作单位：沈阳建筑大学AnalysisandStudyon

4、BehaviorofRam-compactedpileswithBearingBaseCompositeFoundationAthesisSubmittedtoUniversityofScienceandTechnologyLiaoningbyGuoBailiang(GeotechnicalEngineering)Supervisor:Prof.LiuHongbinMarch6,2015中文摘要中文摘要随着经济建设和工程建设的快速发展，形成了大量的旧建构筑物的建筑垃圾。而载体桩在施工过程中通过夯实建筑垃圾填料以加固软

5、弱地基。采用载体桩不但可以降低建筑垃圾处理的费用，并且通过在施工过程中对土体的挤密，可以提高土体的参数从而提高地基的承载能力。随着复合地基技术的不断发展，将载体桩作为增强体用于复合地基开始应用于工程实践。载体桩复合地基是由土体与载体桩共同承担荷载，但目前对其研究远落后于工程实践，因此有必要对载体桩复合地基性状做进一步的研究。本文先是总结归纳了载体桩及其复合地基的承载力和沉降计算方法，分析了载体桩及复合地基的荷载传递规律和破坏形式。分别介绍了荷载传递法、弹性理论法、剪切位移法三种研究复合地基桩土共同作用的方法及其优缺点

6、，并重点介绍了本文采用的数值模拟法。本文采用ABAQUS软件对具体载体桩复合地基工程建立了二维有限元模型并将计算值与试验值进行了对比，证明了有限元模型的合理性。并应用有限元模型分析了荷载、褥垫层、桩长、桩径、载体直径等因素对载体桩复合地基的影响。得到以下结论：载体桩复合地基中土体与载体桩之间不仅存在摩檫作用并且有挤密作用，桩土共同作用时存在中性点，且荷载、褥垫层、桩长、桩径、载体直径等对其都有一定影响；随着桩深度的增加桩间土应力逐渐降低，在桩身长度15%～30%处达到最小，之后随着桩深度增加桩间土应力逐渐增大；而沿桩

7、深度方向载体桩身应力不断变大，且在桩身长度15%～30%处其值最大，之后沿桩深度方向其值不断降低；当上部为刚性基础时，载体桩复合地基可能发生下刺入破坏，当垫层调节能力不足，且向底刺入较困难，荷载又较大，载体桩复合地基有产生桩体剪切破坏的可能性。当上部为柔性基础时，可能产生上刺入破坏或滑动面不是很深的滑动破坏；载体桩复合地基具有挤土与应力扩散效应，当上部为刚性基础时可以从应力应变关系角度来考虑求取载体桩复合地基下卧层沉降；载体直径的大小对载体桩复合地基的承载力影响较大，当载体直径增加到原模型载体直径的1.25倍以上时，

8、位移明显降低，载体桩复合地基承载力显著增加；载体桩复合地基承载能力依桩长增长而变大，依桩径加大而变大；褥垫层作为载体桩复合地基一部分，可以调节桩与土共同作用，加大褥垫层模量使得桩土应力比加大，加大褥垫层厚度能够有效降低桩土应力比，在模型褥垫层厚度加大原厚度一倍时，载体桩复合地基承载力提升明显，然而过大褥垫层厚度使得沉降加大，设计时应选取合适褥垫