浅谈砂井复合地基固结度计算与模型试验研究

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1、湖南大学硕士学位论文砂井复合地基固结度计算与模型试验研究姓名：杨眉申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：邹新军20100105硕．1j学位论文摘要随着各种软基处理技术的研究和应用越来越深入和广泛，袋装砂井地基处理技术也成为多种有效方法中的一种。一般认为，袋装砂井主要作用在于可形成竖向排水通道，加速软基的固结。而实际上，袋装砂井也直接承受了部分荷载，即形成了砂井复合地基。鉴于砂井作为复合地基的这种特殊性，本文结合国家高技术研究发展计划(863计划)项目“大面积不均匀公路软弱地基按沉降控制双向增强处治技术(2006AAllZl04)"，通过理论分析及室内模型试验，对砂井复合地基的作用机理和固结

2、特性进行了较为系统深入的研究。首先，基于相似理论，设计并完成了三组室内模型试验：单纯软土地基、袋装砂井复合地基处理软土地基、碎石桩复合地基处理软土地基。对实测的应力、变形及孔隙水压力等数据的对比分析结果表明，除加速软土地基的排水固结外，砂井复合地基可显著改善软土地基的承载能力与沉降特性，但应考虑群桩效应，慎选井距，且当以单桩复合地基载荷试验评价砂井复合地基的承载力时需考虑适当折减。同时，结合试验数据，通过对砂井复合地基与碎石桩复合地基的桩土应力比变化曲线进行对比分析，得出以下结论：袋装砂井具有不符合传统砂井理论的复合地基桩体作用的结论，且由于砂井复合地基和碎石桩复合地基工作机理的相似性，两者的

3、桩土应力比随荷载的变化呈现相同的变化趋势，但前者的的桩体作用不如后者明显。最后，基于叠加原理和三维固结解析解，考虑变荷载条件，导出了在单级线性加载条件下未打穿砂井地基平均固结度计算公式，并基于Matlab编制了相应的计算程序。算例分析结果表明，受加载历时影响，砂井打设区和下卧层土体的固结度都较瞬时加载条件下的固结度有所减小，减小幅度随着加载历时的延长而增大，且固结度计算值与模型试验推算值吻合较好，从而证明了本文方法的可行性。关键词：复合地基；砂井；固结度；相似原理；模型试验砂”复合地皋同结度计算tj模型试验研究AbstractAstheresearchofvariouswidelyusedso

4、ftfoundationtreatmenttechniquesbecomingdeeper，baggedsandwellfoundationtreatmenttechniquehasbecomeaneffectivewayofavailablemethods．Generally，itisbelievedthatthebaggedsandwellworksasaverticaldrainchannelwhichcanacceleratetheconsolidationofsoftfoundation．Infact，thebaggedsandwellcanalsobearapartoftheloa

5、datthesametimeasaresultofformingthesandwellcompositefoundation．Inviewofthisparticularityofsandwellcompositefoundation，aimingattheworkingmechanismandconsolidationbehavior，athoroughstudyonthesandwellcompositefoundationreinforcedsoftroadbedtechniquethroughtheoreticalanalysisandmodelexperimentismadeinth

6、isdissertationunderthesupportofHighTechniqueResearchandDevelopmentProgramofChina(863program)--“TheTreatmentTechniqueofDoubleDirectionReinfoIreedFoundationBasedonTheSettlementControlforLargeAreaandNon．uniformSoftSoilFoundationinHighwayConstruction”．First，basedonsimilaritytheory，threeindoormodeltestsi

7、ncluding“softsoilfoundationmodeltest’’，‘‘sandwellcompositefoundationmodeltest’’and‘‘gravelpilecompositefoundationmodeltest”weredesignedandcarriedout．Thetestresultsshowthat，sandwellcansignificantlyimpr