深长钉形双向水泥土搅拌桩桩身质量与单桩承载特性研究

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1、东南大学硕士学位论文深长钉形双向水泥土搅拌桩桩身质量与单桩承载特性研究姓名：韩志方申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：邵俐20090507摘要钉形双向水泥十搅拌桩作为一种新的地基处理的技术，其承载特性不同于常规水泥土搅拌桩，关于其单桩荷载传递规律及承载特性已有初步研究成果。本文在前人基础上主要针对深长(桩长25m，扩火头高度10m)钉形双向水泥土搅拌桩的桩身质量和单桩承载特性进行了比较系统的研究。论文通过水泥土配比试验验证现场水泥用量的合理性，同时研究了掺砂对水泥土强度的影响规律；通过现场水泥土芯

2、样的无侧限抗压强度以及单桩静载试验研究了深长单桩的桩身质量和承载特性；采用荷载传递法分析了深长钉形双向水泥十搅拌桩的单桩荷载传递规律：应用有限元软件ABAQUS研究了深长单桩的荷载传递规律与承载特性。本文主要内容及结论如下：(1)通过室内常规及掺砂配比试验研究了现场水泥士无侧限抗压强度与各指标间的相互关系。研究发现掺砂可以进一步提高水泥土的强度，但并非在所有配比下都能达到强度提高的效果，需要通过室内试验确定最优配合比。通过对水泥土试块在不同龄期下的电阻率测试发现，90天龄期时常规水泥土试样无侧限抗压强度

3、与其电阻率指标呈正相关关系，而掺砂水泥土试样的无侧限抗压强度与其电阻率指标间呈负相关关系。(2)通过现场水泥土芯样的无侧限抗压强度试验研究了双向水泥土搅拌桩的桩身水泥士质量，结果表明采用双向搅拌施工工艺更有利于保证深长水泥土搅拌桩的桩身质量。通过电阻率测试探讨了水泥土芯样无侧限抗压强度与其电阻率指标间关系和现场水泥土搅拌的均匀性。现场zl区和z2区一共完成5根单桩静载荷试验，单桩p-s曲线均为陡降型，桩身轴力沿深度递减在扩火头处轴力有突变。(3)采用荷载传递法分析了深长钉形双向水泥土搅拌桩的单桩荷载传递

4、规律，桩侧与桩端处荷载传递函数均采用理想弹塑性模型；分析了深长钉形双向水泥十搅拌桩桩周十完全弹性和部分塑性两个状态下的桩身荷载传递规律；所得结果与现场试验结果基本保持一致，验证了分析结果的合理性。(4)应用有限元软件ABAQUS对深长钉形双向水泥土搅拌桩单桩荷载传递规律与承载特性进行了数值模拟；在此基础上通过改变桩长、桩径、扩大头高度、桩土模量比以及桩土摩擦系数等参数，分析了各参数对深长单桩荷载传递规律以及承载特性的影响规律。关键词：深长桩；钉形水泥土搅拌桩：桩身质量：单桩承载特性；ABAQUSAbst

5、ractAsanewtypeofgroundtreatmentmethod，theloadbearingpropertyofT-shapedbidirectionalcement-soildeepmixingcolumn(T-shapedcolumn)isdifferentwithnormalcement—soilmi如ngcolumn．TherehavebeensomeresearchachievementsonloadtransferandbearingcapacityofsingleT-shape

6、dcolumn．Comparedwithpreviousresearchwork,theT-shapedcolumnresearchedinthispaperhaslongerlength(25m)andenlargedcolumnpart(10m)．Therationalityoffiledcementdosageisverifiedbyindoorcement-soilproportiont∞t'andtheeffectofadditionalsandonstrengthofcementsoilis

7、alsoresearched．Thequalityofcolumnbodyandsinglecolumnbearingcapacityamresearchedthroughunconfinedcompressiontestofcoresamplesandin—situstaticloadtest．TheloadtransferbehaviorofsinglecolumnisreaearchedwithloadtransfermethodandFEMsoftwareABAQUS．Themainresear

8、chcontentsandconclusionsarelistedasfollows：O)Theexperimentalresultsofadditionalsandandwithoutsandarebasicallyidentical．Andtheresultshowsthatthecementproportion,15％，istheoptimumproportion，whichisthesamewithfieldpractice．San