cfg桩复合地基桩土共同作用性状研究

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1、重庆大学硕士学位论文CFG桩复合地基桩土共同作用性状研究姓名：熊钊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘东燕20090530中文摘要摘要CFG桩复合地基是高粘结强度桩复合地基的代表，因其受力合理，能节省大量的材料，在软弱地基处理中得到了广泛的应用，由于CFG桩复合地基考虑桩土共同作用时涉及因素众多，造成目前的设计理论和计算方法远远滞后于工程实践，因此对cFG桩桩土共同作用的力学性状还需作进一步的研究。本文借助有限差分数值模拟软件建立CFG桩复合地基三维弹塑性应变数值分析模型，分析了荷载作用下桩土的应力分布

2、特性和位移特性及桩土共同作用下桩土的荷载传递规律。探讨了不同褥挚层模量、不同褥垫层厚度、不同荷载大小、不同桩间土弹性模量、不同桩长以及不同桩径条件下CFG桩复合地基的工作性状。提出了桩土共同作用下CFG桩复合地基优化设计方法。获得了以下结论：①CFG桩复合地基应力在加固区中上部的有所减少，加固区下部及下卧层中的应力相应增大。在复合地基加固区中上部存在“等沉面”，等沉面以上桩间土位移等值线向上凹，土体距桩水平距离越大，位移越大；垂直埋深越大，位移越小。等沉面以下桩间土位移等值线向下凹，土体距桩水平距离越大，位移越

3、小；垂直埋深越大，位移越大。②cFG桩的桩身轴向应力随桩深逐渐增加，在约0．15～O．25倍桩长处达到峰值，然后开始逐渐减小。桩问土的应力随加固区深度逐渐减少，在O。15～0．25倍加固深度达到极小值，然后开始增加，加固区底部应力最大。③褥挚层是保证桩土变形协调、共同作用的关键。褥垫层厚度增加，桩土应力比减少，褥挚层模量增加，桩土应力比增大，褥垫层厚度取lOOmm～300mm，模量取40MPa~90MPa较合理。④荷载越大，桩土应力比越大，桩间土模量越高，桩土应力比越少；桩长越长，桩土应力比越大，但桩长对桩土作

4、用发挥程度的影响有限；桩径越大，复合地基的置换率越大，桩土应力比越小。⑤由桩土承载力标准值确定应力比目标值，以目标应力比为控制，根据CFG桩复合地基各参数与应力比的关系曲线确定出各参数值，提出了基于桩土共同作用的CFG桩复合地基优化设计方法。关键词：复合地基，共同作用，应力比，荷载分担比，优化设计英文摘要ABSTRACTThecompositefoundationwitllCFG—pile，tller印resentativeofthecompositefoundationwitllpilesofhighbond

5、strengm，haSbeenwidely印pliedinimprovingthesoRfoundationformeCFG-pile’smeritsinrespectofreaSonabledefo姗ationa11dmaterialsaVing．ForlotsoffactorsareinVolVedinpile—soilcoopemtiVeworkinmecompositefoundationwimCPG—pile，mecurrentdesigntheoriesaIldcalculatingmethodsh

6、ardlyofr酹inte叩retiVe向rce南rthepracticalprojects．Therefore，themeChanicalcharact谢sticsofCPFpile-soilcooperatiVeworkrequiresforfunherresearches．BasingonthesimulationsoRwareoffinitedi岱玎ence，mepresentstudyconstmctsthemodelof3Delasto-plasticstrainnumericalanalysis，

7、a11danalyzes，withinnuenceof10ad，thecharact嘶sticsofpile—soil’sstressdistribution嬲wellaSthecharacteristicsofdisplacement，aIldalsoanalyzestheload仃{msf打pattemwhenpileandsoilcooperatiVelywork．ThisstudyeXploresthemechanicalcharacte订sticsofmecompositefoundationwimC

8、FG·pileunderthesituationswimdi缳玳mceincushionmodulus，incushionthickness，inload，ine12LsticmodulusofthesoilarouIldpiles，inpilelengthaIldinpilediamet既Thisdissenationproposesmeoptimizeddesi印forthecom