双层地基承载与变形特性研究

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1、同济大学土木工程学院博士学位论文双层地基承载与变形特性研究姓名：问延煦申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：周健20070301摘要开发硬壳层的工程利用价值，早已为工程界所关注．可是，由于未掌握硬壳层地基的性质。缺少可靠依据和受传统观念影响，人们往往还像对待一般软土地基那样用排水固结等方法处理，结果破坏了硬壳层的结构，耗费了大量资金，而效果却不如人意，使用期间的地基沉降仍然大量发生．这些地区迫切希望能够利用硬壳层的作用代替这种浪费资财且劳而无功的不合理做法。深入研究硬壳层地基的变形和承载特性，找出利用

2、硬壳层的具体措施，已经成为软土地基的重要课题和亟需解决的问题之一。硬壳层对其下卧的软土层具有两种作用，荷载面积下的硬壳层起到了应力扩散的作用，而荷载面积以外的硬壳层则起到了封闭作用。围绕在这两种作用下双层地基承载性状和变形规律问题，开展了以下相关的研究工作：1．当硬壳层相对较薄而下卧软土处于流塑状态，硬壳层／荷载宽度的比值小于。地基基础规范02”的0．25下限值时，运用正交试验方法设计并进行了室内模型试验，研究影响此时双层地基承载性状的主要因素，为有效利用现有的硬壳层，充分挖掘地基承载力提供参考性依据。2

3、．限于目前的实验条件，尚无法同时测得地基中一点的水平向应力和竖向应力，故无法透彻对封闭作用的力学本质进行分析。为此，利用PFC程序作为工具建立力学模型，分析了封闭作用下软土层中应力场的分布规律(弹性阶段)。3．以应力场分布规律(弹性阶段)为基础，结合应力路径的分析方法，从机理上阐明了封闭作用对双层地基临塑荷载及沉降的影响，并推导了考虑硬壳层应力扩散作用和封闭作用影响的双层地基临塑荷载计算公式。同时指出，传统的弹性力学分析方法无法考虑硬壳层的封闭作用对下卧软土层承载力的贡献。4．受到模型试验和现场试验得出的

4、沉降～荷载半对数曲线呈两段直线形式的启示，以经典太沙基一维固结理论为基础，建立了双段线形式的e--log。一本构一维固结模型，作为预测双层地基二维沉降曲线的经验模型。然后通过三个实例的计算分析，检验了该模型的预测能力．关键词：双层地基，硬壳层，封闭作用，临塑荷载，力学模型，应力路径，经验模型ABSTRACT1"hepracticalvaluoofthocl,ustinengincea'ingha

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9、doneonthebearingcapacityanddeformationcharacteristicofthecurstwithsuchtwoeffects：1．Orthogonalexperimentalmethodhasbeenusedtodesigntheindoormodeltest，whosemainaimistofindoutimportantfactorsaboutthebearingcapacityofth