路堤荷载下刚性桩复合地基沉降特性研究

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1、浙江大学硕士学位论文路堤荷载下刚性桩复合地基沉降特性研究姓名：江璞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：俞建霖20050301路堤荷载下刚性桩复合地基沉降特性研究摘要理论研究和测试结果表明柔性基础下复合地基与刚性基础下复合地基存在很大的不同。前者由于基础的刚度较小，桩顶存在上刺变形。桩顶的上刺变形使得在地表以下一定深度范围内存在桩侧负摩阻力区域，从而桩身轴向应力最大处不再出现在桩顶，而是出现在地面以下桩侧摩阻力为零处。本文利用数值方法，开展了柔性基础下刚性桩复合地基的工作形状研究。考虑了基础的高度、半径和模量，垫层、土体和桩体的模量，置换率以及桩长等因素的

2、影响;并根据这些因素对桩顶刺入变形尸的影响定义了基础相对刚度K。通过基础相对刚度K与桩顶刺入变形P的关系，可以将基础区分为刚性、半柔性和柔性基础。在分析单桩复合地基性状的基础上，进一步采用数值方法分析了路堤荷载下刚性桩复合地基的沉降特性，得到了路堤高度、宽度和模量以及置换率等因素对复合地基沉降特性的影响规律。关键词:路堤荷载:柔性基础:复合地基:桩侧负摩阻力;桩端刺入变形:有限兀StudyontheSettlementoftheCompositeGroundImprovedbyRigidPilesunderEmbankmentsAbstractRecentst

3、udiesandtestshavefoundthatthecompositegroundunderembankmentismuchdiferentfromthatunderthebuildingfoundation,fortherelativelysmallrigidityoftheembankmentattributestothepenetrationofthepilehead(P),whichfurthercausesthenegativefrictionofpileintheground.Soastudyproceededinthispaper,main

4、lyonthesetlementofthecompositegroundimproved勿rigidpilesunderembankment.First,thecompositegroundimprovedbyasinglerigidpilewasstudiednumerically,andthen,thecompositegroundimitatingtherealoneunderembankmentwasstudiedfurther.Bythestudy,somepropertiesofthesingle-pileground,suchasthesidef

5、rictionofpile,theaxialstressinpileandthepenetrationofpileends,areknownwithregardtovariouscushionmoduli,pilemoduli,soilmoduli,etc.Andtherelativemodulusoffoundation(K)isdefinedfurther,basedontheseparametersandtheengineeringpractice,inordertodiscriminatevariousfoundationsintothreetypes

6、-therigidones,thequasi-flexibleonesandtheflexibleones.Whatismore,theprinciplesareobtainedhereinaboutthefactorsafectingthesetlementofthecompositegroundundertherealembankment.Keywords:Embankment,Compositeground,Negativefrictionofpile,Penetrationofpileends,FEM第一章绪论路堤荷载下刚性桩复合地基沉降特性研究第一章

7、绪论随着我国地基处理理论与实践的不断发展，复合地基技术在建筑、交通、水利等部门中都得到了广泛的应用，取得了良好的社会和经济效益。在建筑工程中，复合地基承担的上部荷载通常通过钢筋混凝土刚性基础传递，我们称之为刚性基础下复合地基:而在路堤和堤坝等工程中，复合地基承担的荷载是由刚度小得多的路堤或堤坝传递的，为简便起见，我们相应地称之为柔性基础下复合地基。a)刚性基础下b)柔性基础下图1.1刚性与柔性基础下复合地基垫层顶部沉降比较1.1刚性基础下复合地基沉降理论早期复合地基多用于建筑工程，无论是条形基础还筏板基础都有较大的刚度，连同上部结构可视为刚性基础。刚性基础下复

8、合地基，桩体和桩间土的沉降量是相等的。