考虑桩体压缩变形的碎石桩复合地基非线性固结分析.pdf

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1、第32卷第6期2015年6月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVol_32No．6Jun．2015doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2015．06．008考虑桩体压缩变形的碎石桩复合地基非线性固结分析赵明华，陈侃，刘猛，顾(湖南大学岩土工程研究所，湖南美湘，孙琮涵长沙410082)摘要：针对碎石桩复合地基固结研究的不足，通过引入土体压缩系数的e—lgOr’和渗透系数的e—lg^半对数模型，综合考虑碎石桩的固结压缩变形

2、和桩身的井阻作用、扰动作用以及应力集中效应，建立出碎石桩复合地基非线性固结微分方程组，推导得到了非线性固结解析解。同时，针对各类因素对碎石桩复合地基平均固结度的影响进行了分析，结果表明：随着C，／Ck的增大，碎石桩复合地基的固结速率减慢，但变化幅度不大。当C，／C。<1时，固结速率随均布荷载的增大而加快；当C。／C。>1时，固结速率随着均布荷载的增大而减慢；此外，桩、土压缩模量比的减小和土、桩渗透系数比的增大，均会降低碎石桩复合地基的固结速率，扰动区渗透系数的减小会显著减慢固结速率。通过工程实例和已有解析方法的对比分析，表明本

3、文方法具有较好的合理性与可行性，且当碎石桩的渗透系数较小(即碎石级配较好)时，本文方法更适宜。关键词：道路工程；碎石桩复合地基；半对数模型；非线性固结解析解；固结压缩变形中图分类号：U418．5文献标识码：A文章编号：1002—0268(2015)06—0046—08AnalysisofNonlinearConsolidationofGravelPileCompositeFoundationConsideringCompressionDeformationofPileZHAOMing-hua，CHENKan，LIUMeng，G

4、UMei-xiang，SUNCong—hart(GeotechnicalEngineeringInstitute，HunanUniversity，ChangshaHunan410082，China)Abstract：Forlackofresearchingconsolidationofcompositefoundationofgravelpiles，byintroducingthee—lg盯7ofcompressibilitycoefficientofsoilandthee-lgksemi-logarithmicmodelof

5、permeabilitycoefficientofsoil，consideringtheconsolidationcompressiondeformation，ofgravelpilesandthewellresistance，disturbanceandstressconcentrationeffects，thenonlinearconsolidationdifferentialequationsofthegravelpilecompositefoundationisestablished，andthenonlinearco

6、nsolidationanalyticalsolutionisderived．Meanwhile，allkindsoffactorsthataffecttheaverageconsolidationdegreeofgravelpilecompositefoundationareanalyzed．Theresultshowsthat(1)withtheincreaseofC。／Ck，theconsolidationrateofgravelpilecompositefoundationslowsdown，butthevariati

7、onisverysmall；(2)whenC。／Ck<1，theconsolidationratespeedsupwiththeincreaseofuniformload；(3)whenC。／Ck>1，theconsolidationrateslowsdownfollowingtheincreaseofuniformload；(4)thedecreaseofpile—soilcompressionmodulusratioandtheincreaseofsoil—pilepermeabilitycoefficientratiow

8、illreducetheconsolidationrateofgravelpilecompositefoundation，andthedecreaseofdisturbancezonepermeabilitycoefficientwillsignificantlyslowdo