基于碎石桩单桩复合地基的承载性能研究

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1、国内图书分类号：TU473学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文碎石桩单桩复合地基的承载性能研究硕士研究生：霍锦宏导师：王幼青教授申请学位：工学硕士学科：岩土工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU473U.D.C:624DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineering’THERESEARCHONPILESBEARINGCAPABILITYOFTHEGRAVELPILECOMPOSITEFOU

2、NDATIONCandidate：HuoJinhongSupervisor：Prof.WangYouqingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：GeotechnicalEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：June,2009Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着国家经济

3、的快速发展，一些基础设施建设也就必须跟上时代的步伐。由于中国地域辽阔，软弱地基到处可见。因此，地基处理是必不可少的。碎石桩是一种常用加固地基的形式。与其它加固方法相比，碎石桩不仅造价低，而且能消除土壤液化，因此被大量使用。对碎石桩的承载性能和破坏模式的研究一直是岩土工程领域的一个热点。本文介绍了碎石桩复合地基的基本概念，对碎石桩复合地基的国内外研究现状做了深入细致的描述，阐述了碎石桩复合地基的工作机理、破坏模式及加固机理。在此基础上，用ANSYS软件建立了碎石桩复合地基的有限元数值模拟计算模型，进行了深入的计算分析。本文根据数值模拟结果

4、和颗粒物质的相关概念，建立了碎石颗粒的传力模型；计算出了桩的鼓胀深度，求解出了碎石桩的极限承载力公式，并且得出了以下结论：(1)碎石桩的侧向鼓胀位移最大处位于桩顶向下2倍桩径处(2)碎石桩竖向应力和竖向位移均随深度增加而逐渐减小；(3)在荷载不变时，桩土应力比随桩长的增大而增大；(4)桩土应力比随着荷载的增大先增大，后减小，分界点在极限荷载处。本文针对两个具体的工程实例进行了验证，结果表明本文公式是可行的，具有实际应用价值，为碎石桩复合地基设计提供参考。关键词：碎石桩；破坏模型；承载性能-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstrac

5、tWiththecountry'srapideconomicdevelopment,agreatdealofinfrastructuremustalsokeepupwiththetimes.DuetoChina'svastterritory,softgroundcanbeseeneverywhere.Therefore,thefoundationtreatmentisabsolutelynecessaryfortheseweakfoundations.Gravelpilefoundationisacommonformofreinforc

6、ement.Comparedwithothermethodsofreinforcement,gravelpilecannotonlycostslowercostbutalsoeliminatesoilliquefaction.So,gravelpileissolarge-scaleused.Theresearchonthebearingcapabilityandfailuremodeofthegravelpilehasbeenahotspotinthefieldofgeotechnicalengineering.Inthispaper,

7、basicconceptofgravel-pilecompositefoundationisintroduced,itscurrentresearchstatusathomeandabroadarein-depthelaborated,anditsworkingmechanism,failuremodeandmechanismofreinforcementarediscussed.Basedontheabovework,thefiniteelementnumericalsimulationmodelofthegravel-pilecom

8、positefoundationisestablishedbyANSYSsoftware.In-depthanalysisandcalculationarepresented.Inthispaper，acc