浅论粉喷桩复合地基受力变形及沉降计算方法研究

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1、分类号UDC密级学号060814010646矛挤衬声去军硕士学位论文学科名称:一岩土工程一一—学科门类:___工__堂-一一一一指导教师:胡再强教授申请日期:2009年3月独创性声明秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所研究的工作和成果的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任论文储签“二二毛灸际卜卢月

2、确学位论文使用授权声明本人工军里在导师的指导下仓。作完成毕业论文。本人己通过论文的答辩，并己经在西安理工大学申请博士/吧少学位。本人作为学位论文著作权拥有者，同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权，即:l)已获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版学位论文，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;2)为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。本人学位论文全部或部分内

3、容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研究生部办理。(保密的学位论文在解密后，适用本授权说明)论文作者签一里导师签一应独透、脚·、摘要论文题目:粉喷桩复合地基受力变形及沉降计算方法研究学科专业:岩土工程研究生:王军星签名:指导教师:胡再强教授签名:摘要粉喷桩作为一种地基加固新技术，由于它噪声低、振动小、无污染、速度快、施工机械简单、施工效率高和造价相对较低等优点，广泛应用于基础工程的建设。由于复合地基增强体的存在，使复合地基承载和沉降机理更为复杂。随着水泥土桩的试验研究、理论分析和数值模拟等工作的开展，水泥土桩复合地基理论研究水平

4、获得了很大的提高。但是，应当指出变形计算理论及方法远不如承载力计算理论研究的更深入、更成熟，特别是随着复合地基按沉降控制设计的思路的提出和应用，复合地基的沉降计算显得格外重要。在工程设计中，往往将应力场和位移场连续分布的复合地基人为地分为加固区和下卧层两部分，分别建立计算模型进行沉降计算，以二者之和作为复合地基的沉降。对于下卧层的沉降计算，可用基于Bousinesq解的分层总和法，需先确定下卧层土中附加应力的分布，不管是应力扩散法中扩散角的选取还是等效实体法中的加固区四周摩阻力的确定，都很不易，结果导致求得的下卧层沉降值不够精确

5、;对于加固区的沉降计算，较多地采用应力修正法和复合模量法，二者都不适合计算桩土模量比较大、桩距较小的复合地基，并且桩土模量比越大，桩距越小，计算误差越大，按复合模量法计算得出的沉降值往往偏小。所以，将复合地基整体考虑，建立群桩复合地基三维非线性有限元模型进行数值模拟分析，综合各影响因素，分析其承载性状和沉降规律，进而改进复合地基的沉降计算方法，可以有效提高复合地基沉降的计算精度，从而服务于复合地基设计。基于上述研究背景，本文利用大型非线性有限元软件ADINA对天津新港地区一个具体基础工程的整个复合地基进行了数值模拟，建立桩一土分

6、离模型和简化复合模型两种不同的地基模型，首先用桩一土分离模型分析了复合地基桩体模量、桩长、置换率以及褥垫层厚度和模量对地基沉降和桩土应力特性的影响，然后提出用复合地基等效模量来计算复合地基沉降的方法，即改变简化复合模型中加固区的模量，进行两种不同模型的数值计算和对比，使二者得到的荷载一沉降曲线趋于一致，进而确定等效模量值，分析复合地基等效模量与桩体模量、桩长和置换率的关系，并用软土含水量和水泥掺入比来表示桩体模量，再经过回归分析得到复合地基等效模量的经验公式，最后用该地区的某住宅地基为例进行了验证，可以指导复合地基设计。关键字:

7、粉喷桩;复合地基:等效模量;非线性;E一B模型;有限元本文研究得到国家自然科学基金面上项目(编号:50778152)的资助西安理工大学硕士学位论文Tit!e:STUDYONTHELOADINGDEFORMATIONANDSETTLEMENTCALCULATIONMETHODOFDJMCOMPOSITEFOUNDATIONMajor:GeotechnicalEngineeringName:JunxingW白ngSignature:SuPervisor:Prof.ZaiqiangHuSignature:AbstractAsanew5

8、011imProvemenitechnology，dry一et一mixingPilehasan切mberofmeritssuchaslownoise、litlelibration、non一Pollution、fast、efieieni、simPleandrela