浅论超轻材料桩复合地基处理软基的可行性研究

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1、分类号：TU4强孝夫淫硕士学位论文超轻材料桩复合地基处理软基的可行性研究吴明玉导师姓名职称谢永利教授申请学位级别工学硕士学科专业名称岩土工程论文提交日期2008年4月10日论文答辩日期2008年5月30日学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人杨晓华教授赵之胜教授级高工刘保健教授摘要在软土地基处理方法中，刚性桩复合地基由于桩体自重及刚度过大的缘故容易发生刺入破坏，甚至在施工成桩期间就深陷于软基中不能起到处理地基的作用；散体类的柔性桩复合地基往往由于桩间土不能提供足够大围压而发生鼓胀破坏：排水处理方法需要足够宽裕的工期；换填法一般只是针对浅层软土等等。论文根据极软的软土地基处理的

2、需要，避免现有软基处理方法的不足，提出了应用超轻材料作为复合地基竖向增强体进行软土地基处理的新方法。本文应用MARC有限元分析软件试算出在拟定工况下的超轻材料桩体的基本参数。根据数值计算得到的桩体材料参数，在工程实际中优选可行材料，首选聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)。EPS在处理软基中利用其独特的物理力学性质减小土中附加应力以及提供一定的上浮力来达到处理效果并且能够很好地避免普通处理方法的不足。通过有限元对比分析发现在极软的路基中，当普通材料桩复合地基和超轻材料桩复合地基达到同等的处理效果时，前者的桩长要远长于后者的桩长；通过离心模型试验，对EPS桩复合地基的受力变形以及破坏形态做了较为系

3、统的研究，并且和未处理软基的沉降变形进行对比分析，EPS桩复合地基以其平缓的地表沉降和良好的工作状态显示了良好的软土地基处理效果。分析成果表明采用超轻材料桩复合地基处理软基是可行的。关键词：MARC软件，EPS，复合地基，软土路基，离心模型试验AbstractInthetreatmentsofsoftsoilfoundation,rigidpilecompositefoundationwiththetoolargedeadwightandrigidityalwayscannotplayaroleindealingwiththefoundationbecauseofthepunching

4、failureorevenfallingintothesoftfoundationduringtheconstruction；non-uniformtypeflexiblepilecompositefoundationoftenoccurstheswellingfailurebecauseofthesoilbetweenpilescannotprovideenoughpressure；drainagetreatmentsneedadequateconstructionperiod；replacementmethodsgenerallyonlyaimatshallowsoftsoil，a

5、ndSOon．Accordingtothedemondofsoftsoilfoundationtreatmentsandavoidingthelackofexistingsoftsoilfoundationtreatments，thispaperputsforwardthenewmethodthatusingsuperlightmaterialaStheveIrcicalreinforcementofcompositefoundationtodealingwithsoftsoilfoundation．Usingthefiniteelementanalysissoftware(MARC)

6、tocalculatethebasicparametersofsuperlightmaterialpilecompositefoundationintheaSsumedcondition．Accordingthematerialparameterstoselectthefeasiblematerials，andthepreferredmaterialisfoamedpolystyrene(EPS)．EPSusingitsuniquephysicaltodecreasetheadditionalstressofsoilandprovidebuoyancytoavoidthedeficie

7、nciesofcommonmaterialspilecompositefoundationindealingwiththesoftsoilfoundation．Byfiniteelementcomparativeanalysisfoundthat，whenthecompositefoundationofcommonmaterialsandsuperlightmaterialtoachievethesametreatmenteffectinsof