复合地基后注浆土体的断裂力学机制及模型研究

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1、摘要复合地基的桩底后注浆是一门新的地基处理技术，目前，在我国的应用和研究都较少。本文从分析地质体变化特征的角度出发，先应用地质断裂力学理论定性分析复合地基后注浆加固后的土体变形特性和工作机理，然后，运用Vesic土体球形孔腔扩张理论对桩底后注浆的土体应力——应变关系作了较深入的研究和探讨，最后，通过收集的南京市某综合楼复合地基桩底后注浆加固工程实测数据与本文研究结果的对比验证，提出了自己新的认识。首先，运用地质断裂力学的研究手段和研究成果来类比土体的变形特征，定性分析浆液的扩散特征及其影响条件，并从Q～s曲线、桩身轴力分布特征、水泥浆液掺入百分比对土体强度

2、的贡献等方面对复合地基后注浆土体工作机理作了较详细的分析。其次，运用Vesic土体球形空腔扩张理论对在注浆压力下的桩底土体变形和浆液扩散半径的关系进行分析。推导出注浆压力和浆液扩散半径的关系式，并求出给定注浆压力下，浆液的扩散半径。第三，将以上分析结果用于指导注浆设计和注浆加固后的复合地基承载力计算分析中，同时，初步地定量研究了桩底后注浆的加固效果，并介绍用VisualBasic6．O语言编制的地基承载力计算方法。最后，把上述的分析结果和计算结果与工程实际数据对比，德出重要的结论与建议。关键词复合地基桩底后注浆断裂力学Vesic土体球形空腔扩张定量化研究A

3、BSTRACTThepostbased-groutingincompositef．omdationisanewtechniqueofground仃eatnlent．Atpresent，few印plicationa工1dsmdyaregoingoninChina．Firstly；basedonanalyzingthecharactersofge0109icalbody’schan酉ng，misp印erappliesthege0109ical厅acturemechanicstheorytoquantitativelyanalyzethesoilworkingm

4、echanismofcompositefoundationaRerbeingreinforcedbythepostbased—grouting．Then，mepaperappliesvesicsoil啦!e^calh01eeXpansiontheorytostudyde印lytheso订stress—strainrelationduringpostbased—grouting．Lastly，theauthorco唧aresthec011ectedpracticedataofthepostbased一目outingprojectin0necompoundbu

5、ildingofNanjingwimtheresultofmisp印eLandpresentsomenewopinions．Firstly，Inviewofge0109icalfhcturemechanicstheory，也eau也oranalogizesthefeaturesofsoildefb御ationaIldqualltitatiVelyanalyzesthedifI'usingcharactersofceHlentgmutanditscontr011ingconditions，andmal(eamorou曲a1】alysisoftheso订wor

6、kingmechallisminthepilebottom丹omthesidesoftheQ-Scun，es、thedistributioncharactersofaxial10adinpilebody、thecontributionmadebymepercentageofcementsinjectedimosoilsandetc．Secondly，InviewofVesicsoilsphericalholeexpansiontheo吼theaumoranalyzestherclationbetweenmesoildefomationinpilebotto

7、mandcementliquidunderme掣’outingcompress，anddeducesthefomlationofgroutingcompressa11dthedifmsingradiusofcementfluid．mengiventhe日outingcompress，thedifnJs吨radiusofcementnuidcanbecalculated．Thirdly，Accordingtotheaboveresults，theauthoro疏rthemethodoftheoptimization铲outingdesign柚dthecalc

8、ulationofthecompositefoundation’s