水泥土搅拌桩复合地基载荷试验数值分析

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1、第25卷增刊岩土力学Vol.25Supp.22004年11月RockandSoilMechanicsNov.2004文章编号：1000–7598–-(2004)增–0310–05水泥土搅拌桩复合地基载荷试验数值分析邓永锋，刘松玉，洪振舜（东南大学交通学院，江苏南京210096）摘要：水泥土搅拌桩在高速公路的软基处理中得到了广泛应用，但是对水泥土搅拌桩地基深层桩土应力比和变形未能有深入的认识。笔者应用弹性层状体系和Mindlin附加应力联合求解的方法，对水泥土搅拌桩复合地基载荷试验进行数值分析计算，总结了水泥土搅拌桩复合地基深层桩土应力比的变化规律，讨论了水泥土搅拌桩复合地基深层

2、桩土变形协调问题。关键词：水泥土搅拌桩；复合地基；弹性层状体系；Mindlin应力；桩土应力比；差异变形中图分类号：TU473文献标识码：ANumericalanalysisofDJMPcompositefoundationunderloadingtestDENGYong-feng,LIUSong-yu,HONGZhen-shun(CollegeofTransportationSoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Thedryjetmixingpile(DJMP)hasbeenwidelyusedforthesoftg

3、roundimprovementinexpresswayengineering,butthestressratioofpiletoclayanddeformationofcompositefoundationarenotwellunderstood.Inthepaper,thelayeredelasticsystemandMindlinstressarecombinedinanalyzingthestressofthecompositefoundationunderPLT.Then,therelationshipbetweenthestressratioanddepthissu

4、mmarized;andthecompatibilityofdeformationsofDJMPcompositefoundationisalsodiscussed.Keywords:DJMP；compositefoundation；layeredelasticsystem；Mindlinstress；stressratioofpiletoclay；differentdeformations解的方法计算分析了三桩载荷试验中复合地基深层1引言的桩土应力比，并分析了水泥土搅拌桩复合地基在水泥土搅拌桩复合地基虽然经过40余年的发刚性荷载作用下，桩土变形协调的问题。展，积累了丰富的实践

5、经验，但由于复合地基的复2地基内附加应力计算杂性和各种不确定性因素的影响，计算理论仍不完善。工程一般采用载荷试验确定水土搅拌桩地基的弹性层状体系假定各土层为均质、各向同性服承载力和桩土应力比。但对水泥土搅拌桩桩土协同从Hooke定律的弹性材料；层与层之间连续接触，共同工作如同一个天然组成的弹性介质。计算模型作用及桩间土变形问题仍未进行深入的探讨。见图1。水泥土搅拌桩复合地基附加应力计算一般采[1]用Boussinesq应力和Mindlin应力联合求解。[2]Boussinesq法计算地基附加应力时，假设地基土是均质各向同性的半无限弹性体。而对于一般地基而言，土层的层状性非常明显

6、。表层有硬壳层的地基，硬壳层对附加应力具有扩散作用。为了更好地模拟硬壳层对附加应力的影响，本文提出弹性层状体系和Mindlin应力联合求解来计算水泥土搅拌桩复合地基的附加应力。图1双层应力计算简图本文根据弹性层状体系和Mindlin应力联合求Fig.1Stresscalculationmodeoflayeredsystem收稿日期：2004-7-20修改稿收到日期：2004-07-06作者简介：邓永锋，男，1978年生，博士研究生，主要研究方向为软基处理及变形分析。E-mail:noden@sohu.com增刊邓永锋等：水泥土搅拌桩复合地基载茶试验数值分析311通过分析，得到两

7、层弹性层状地基的表层土和221/2221/2式中R=[r+(z−h)]；R=[r+(z+h)]；12下层土的在轴对称荷载q(r)作用下的附加应力计算1/2公式[3]。r=[(x−x0)+(y−y0)]。[5]而已有研究成果表明，水泥土搅拌桩桩侧摩∞ξq(ξ)J(ξr)0阻力沿桩身分布如图2所示，桩端应力为0。σ=[(L−M+2LM−z1∫02∆2−2ξh2Mξz+2Mξh−2LMξh+4Mξhz)e+2−M−L+2ξh+2ξz−4µM+6Mξh−8µMξh]dξ(1)∞ξq(ξ)J(ξr)0