资源描述：
《二灰土桩复合地基三维固结有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷 第2期岩 土 工 程 学 报Vol.24No.22002年 3月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMar.,2002二灰土桩复合地基三维固结有限元分析Consolidationanalysisofcompositegroundwithlime2flyashcolumnsby3DFEM112徐 洋,谢康和,卢廷浩(1.浙江大学岩土工程研究所,浙江杭州 310027;2.河海大学岩土工程研究所,江苏南京 210098)中图分类号:TU472.32文献标识码:A文章编号:1000-4548(2002)02-0254-03作者简介:徐 洋(
2、1976-),男,河南南阳人,博士研究生,主要从事软黏土力学和地基处理等方面的研究。X1 前 言3 实例分析随着我国经济的快速发展,高速公路被大量新建,3.1 工程概况其中不少须建在强度低、压缩性高的软土地基上。由宁通一级公路南通段全长38km,其中有约20km于复合地基变形较小,承载力较高且造价经济,非常适长的路段处于软基上需进行处理,根据对比分析最终合软土地基高速公路等需要大面积处理的情况,因此采用石灰∶粉煤灰∶土=1∶4.5∶4.5的二灰土桩复合地得到日益广泛的应用。基加固法,桩径0.55m,桩长6m,桩距2m,三角形布复合地基中的桩体不仅能减少地基变形,而且当桩。现场对典型断面
3、k102+990的分层沉降及孔隙水桩体的渗透系数较大时,还有利于地基的固结,即加快压力进行了实测。断面各土层主要力学性质参数及测孔压的消散和变形的发展。对于复杂的地质条件,如点的布置分别如表1、图1所示。图1中S、P分别表示软土层很厚、桩端未放在持力层上时,解析法将无能沉降环、孔压计,数字1～4表示土层序号,其中路堤顶为力,只能借助于数值分析方法。对于路基等群桩基宽24.5m,填土高度5m,测点S5、P1、P6的埋深分别础,通常把桩体简化为连续墙后用二维固结有限元法为0.3,10.5和30.8m。[1]来进行分析,但由于桩体的渗透系数、刚度的折算表1 土性参数表问题还没有得到很好的解决而
4、带来较大的误差。毫无Table1Themainengineeringpropertiesofsoil疑问,三维固结有限元能更好地考虑实际情况,因而土层层厚wavkvkhIP-1-5-1-5-1序号/m/%/MPa/(10cm·s)/(10cm·s)是复合地基固结分析的最佳方法,其缺点是计算工作12.931.913.00.371.540.335量太大。210.145.014.00.966.102.10本文将PDSS法与Duncan2Chang非线性弹性模型315.430.110.60.2034.405.07相结合,通过工程实例与二维固结有限元法进行了对433.79.80.2811.802.
5、34比,并且分析了二灰土桩复合地基的变形和固结性桩体0.04280.0428状。2 计算方法Duncan2Chang双曲线模型能较好地反映土体的非线弹性且所需参数可以通过常规三轴试验取得,因此[2]使用此模型。PDSS是平面变形、空间渗流(planedeformation,spatialseepage)的缩写,最早是谢康和针对[3,4]砂井地基固结提出的。对于路基,沿荷载长度方向位移近似为零,因而地基的变形可看作平面应变,同时由于桩体的存在,地基中的渗流属于空间问题,因此本图1 测点布置图文将复合地基也视为PDSS问题,这样即满足现场实Fig.1Locationofmeasuringpo
6、ints际条件和计算精度的要求,又利用对称性大大减小了计算规模。X收稿日期:2001-09-15©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第2期徐 洋,等1二灰土桩复合地基三维固结有限元分析2553.2 计算参数各土层和桩体的Duncan2Chang参数如表2所示。对于桩体,Duncan2Chang参数是随龄期变化的,经有限[5]元分析,若不考虑时间效应,可以取5个月龄期时的试验数据。表2 邓肯-张模型参数表Table2ParametersofDuncan2Changmodel土层γ(γ′)φc-3Rf
7、Kn序号/(kN·m)/(°)/kPa图4P6测点孔压与时间关系曲线17.4436.00.00.7293.90.55Fig.4Thecurvesofporewaterpressurewithtime(P6)28.0334.08.80.81115.70.6938.4336.528.00.63180.00.754 复合地基三维变形和固结特性分析47.6431.845.00.80104.90.78桩体6.9036.0134.00.4897
