水泥土搅拌桩复合地基受力机理分析

《水泥土搅拌桩复合地基受力机理分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、科工】程J科f技水泥土搅拌桩复合地基受力机理分析李俊妞(北京中筑天和建筑设计有限公司，北京100000)摘要：应用flac3D数值分析软件对路堤下水泥土搅拌桩复合地基受力机理进行分析；把路堤假设为一个柔性荷载和一具有较小刚度和厚度的垫层，对水泥土搅拌桩复合地基的变形、强度、承载特性、荷载传递、桩土间相互作用等力学性状进行了研究；探讨了桩土模量比、桩长、荷载对桩顶应力的影响，及桩土模量比对桩土中荷载传递规律的影响，得到了具有一定工程价值和理论意义的结论。关键词：水泥土搅拌桩：桩土模量比；FLAC2D；复合地基1概述时，路堤下复合

2、地基的桩身变形量较表1各土层物理力学特性指标把路堤假没为一个柔f生荷载和一具有较小刚大，应力集中现象不明显，桩间土承担度的垫层，运用有限差分法，选择一工程实例，对水较大荷载，桩顶应力较小；随着桩土模泥土搅拌桩复合地基的变形、强度、承载特陛、荷载量比增大，桩体向路堤刺入量逐渐增f专递、桩土间相互怍用等力学进行了研究；探大，应力集中现象明显增强，桩顶应力讨了’桩土模量比、桩长、荷载对桩顶应力及桩土模显著增长，桩间土承担荷载逐渐减小；量比对桩土中荷载传递规律的影响，得到了一些具当桩土模量比增大到100后，桩与垫有一定工程价值和理论价

3、值的结论。层模量相差很大应力集中现象不再加种费弹性楗量泊柑比内摩擦角粘聚力2：f：程实例与有限元分析模型的建立，(。)C／kPa强，桩顶应力的增长幅度逐渐减小。由垫层60O00028502．1工程实例此可见，桩顶应力并不是随桩土模量C1土层110000322521．1路堤断面没计比的增长而无限增大，桩土模量比仅C2土层400003512选择沪宁高速公路昆山试验段12断面(桩在一定范围内对其影响较大，超过这C3土层1200003225号为Kl9+150～K19+2975)进行分析，其路堤底一范围对其几乎没有影响，即存在一桩体12

4、0000宽38．0m正常设计路面宽26．0m，试验填土高度为个最价模量比。这与刚性基础下复合5．6m(超载25m)。路基采用粉体搅拌桩处理，桩长地基相比，有所不同，冈胜基础下复合11．0m，间距1．3m，三角形布置，桩径50em，路堤边地基桩顶应力随桩土模量比线性增R瞽掣坡为1：1．5。大。Z12地基土物理质3_2桩土模量比对桩体和桩间Ⅲ土㈣㈨㈣ⅢⅢⅢ。地基各土层物理力学指标见表l。中荷载传递规律的影响2．2数值模型建立从图2可以看出，当Ep／Es=1022l模型建立时，在0—1m深度内桩身应力逐渐增以仁述工程实例为工稗背景日

5、，采用FLAC2D大，超过lm后桩身应力迅速衰减，随分析软件犍立模型，并进行分析，为简化计算，对桩土模量比增加，桩顶应力增大，且桩图1桩土模量比和桩顸应力关系曲线工程实例进行简化，FLAC建立在拉格朗日算法基身最大轴向应力点下移，但超过7O后桩应／kP1001502002S030035040045050055O600650700750础上，适用模拟计算岩土材料力学行为，特别适合最大应力点保持在31TI左右不再变模拟大变形和扭曲，包括材料的高度非线性幢变化。随着桩土模量比的增大，桩体向路硬化，软化)、不可逆剪切破坏和压密、粘弹隔

6、变)、堤刺人变形量增大，桩体作用明显增孔隙介质的应力一渗流耦合、热一力耦合以及动力强，桩顶应力随之增大，而桩间土压缩学问题等。变形量减小，其桩侧摩阻力难以充分复合地基计算范围：以路基的中心线为计算发挥，导致桩身最大轴向应力点下移，边界，取宽度40m，深度25m，按对称胜任选一排桩当Ep／Es超过7O后，随桩土模量比增来计算，桩体编号依次为1～18号。加，桩身应力和桩间土附加应力变化222边界条件均不明显，因此桩身最大轴向应力点图2桩身应力沿深度的变化曲线模型底边界和右边界为固定支撑，对称轴为不再下移。从图3可以看出，桩土模量水

7、平支撑，地基表面为自由边界。比越大，土顶应力越小，桩土模量比不2．23有限元网络划分及材料物理力学参数变时，桩间土附加应力沿深摩逐渐衰考虑对称性，以通过路基中线的竖直面为对减，且当Ep／Es=10时，土顶应力衰减称面，取半结构计算，计算模型采用4节点四边形最为剧烈。平面单元；划分4个单元组，分别为桩体、C，土层、4结论c土层、c，土层及垫层，改变挚层弹性模量值，模4l采用水泥土搅拌桩加固软土拟基础刚度的变化，计算模型竖直方向c。、c范围地基形成复合地基的方法，较之刚性内每米划分一层单元，C范围内每2m划分一层单基础更能有效改善

8、地基土承载特性，元，共划分1530个单元。提高地基土的承载力，减小地基土的材料的物理力学参数如表2所示。沉降3数值汁算结果及分析4_2水泥土桩复合地基桩顶应力图3桩间土中附加应力沿深度变化曲线3．1桩土模量比对桩顶应力的影响与桩土应力比关系、荷载在复合地基中传递规律与国建筑工