柔性长短桩组合型复合地基离心模型试验研究.pdf

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1、第29卷第4期长江科学院院报V0l_29No．42012年4月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstRuteApr．2012文章编号：1001—5485(2012)04—0071—04柔性长短桩组合型复合地基离心模型试验研究李波，黄茂松-拍，程岳。(1．长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉430010；2．同济大学a．地下建筑与工程系；b．岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092；3．上海港湾软地基处理：[程(集团)有限公司，上海200092)摘要：开展了柔

2、性长短桩组合型复合地基和传统的等长桩复合地基2组离心模型试验，研究路堤荷载下柔性长短桩组合型复合地基的加固机理。试验中路堤表面关键点处设置位移计，布设分层沉降标示点，在土层不同深度处埋置孔压传感器和土压传感器等。试验结果表明：长短桩组合型复合地基中长桩的桩土应力比明显增大，并且在总桩长相同的条件下比等长桩复合地基更利于控制总沉降和侧向位移。关键词：长短桩；复合地基；离心模型试验；桩土应力比中图分类号：TU473；U416．1文献标志码：A本文开展了路堤荷载下柔性长短桩组合型复合地基和传统的柔性等长桩复合地基2组离心模型试1

3、研究背景验，旨在研究新型长短桩组合型复合地基中桩土荷随着我国高速公路建设的迅速发展，不良的天载分担比与长桩和短桩的桩长比的关系，以及沉降然地基带来了许多问题，尤其在东南沿海等深厚软和侧向位移变化规律。土地区，容易出现路面沉陷、桥头跳车等病害_lJ。采用柔性桩复合地基处理天然地基，不仅可以提高2长短桩组合型复合地基离心试验地基承载力，而且能够控制不均匀沉降，因而是目前解决不良地基问题普遍应用的处理方法。随着对复2．1试验方案的确定共设置了2组离心模型试验，如表1所示。在合地基工程实践的经验积累及理论研究的深入，路离心模型试验

4、中，为了减小边界效应和粒径效应，常堤荷载下长短桩组合型复合地基作为一种新型的复采用小比尺、大模型的试验方案，既能在现有试验条合地基形式，因耗材少、效益高、沉降：腔制效果明显件下顺利进行，又能满足试验要求及其研究目的。等优势而越来越多地应用于地基处理中。综合考虑各种因素，本次离心模型试验相似比选用目前，对于路堤荷载下长短桩组合型复合地基N=80。的研究非常少见，需要更多的研究来验证其有效性。表1长短桩组合型复合地基离心模型试验方案现场试验具有许多不确定因素，试验结果较为离散，Table1Centriflngalmodelte

5、stsofcompositefoundation即使是相邻两段路基的对比试验都存在不一致性；’ithnon-niliforepiles数值模拟可以模拟较为复杂的边界条件，但是其结果需要与模型试验或现场试验相互验证；离心模型试验具有良好的可重复性、可操作性及可控制性等优点，每次试验过程均可在相同的试验条件下2．2试验设备进行，使得各组试验数据相互之间具：苜更好的参照本次试验采用同济大学TLJ一150复合型岩土性、对比性，已成为国内外学者研究手段之一。离心试验机，离心机有效半径3．0m；离心机能力离心模型试验的结果还可与数值模

6、拟结果及现场实150g-t，最大加速度可达200g，可进行多相耦合模测数据进行对比，实现规律性的研究，为理论解析解拟和动态模拟；模型箱有效容积0．9m(长)×提供推导依据。0．55m(宽)×0．7m(高)。传感器布置图如图1所收稿日期：2012—02—07基金项目：国家863计划课题(2007AA11Z1l)作者简介：李波(1982一)，男，山东泰安人，博士，主要从事岩土工程和离心模型试验技术方面的研究，(电话)027—82820427(电子信箱)libo—auliso@126．tom。72长江科学院院报示，主要包括：在试

7、件成型后1～2d，进行脱模，并放人标准养护室(1)3个位移计，CW30型，量程50mm，精度进行养护。由于时间关系，本次试验水泥土模型桩20m，分别量测路堤中心3个断面处中心沉降：中在养护28d后用于试验中，如图3所示。间断面处、路肩、坡脚。(2)4个孔压计，KYB3108型，直径8mm，厚度2mm，测量范围300—500kPa，允许过载120％量测，埋深为10，20，30cm(3个测点)的孔压；(3)3个土压力计，TYB5108型，直径8mm，厚度2mm，测量范围500～800kPa，允许过载120％，分别量测长桩桩帽、

8、短桩桩帽顶部以及桩问土压力。5cm·PPT(~L压计)‘E¨【土压力计)9cm']-oO66。ooOo口长桩路堤’LVDT({~J；i,t)OoOolooOo。短桩图2PVC制桩模具／_——■：—■_-＼．。。。宁o。o。o。ooo。o／』粉质口口Ⅱ．●口口0Fig．2PVCmouldofprecast