水泥土攪拌樁對濕陷性黃土地基的加固效果研究
發(fā)布時間:2021-01-19 04:36
水泥土攪拌樁復(fù)合地基由于適應(yīng)性廣、造價較低和加固效果良好等特點,目前已廣泛應(yīng)用于軟土地基加固處理中。攪拌樁復(fù)合地基承載力是評價其加固性能的最重要的指標(biāo)之一。在工程實際中,通常根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果選擇相應(yīng)的施工工法,并通過試樁以及試樁過程中對樁體和復(fù)合地基承載力的檢測監(jiān)測,來確定工程施工參數(shù),分析復(fù)合地基的加固效果。本文首先分析了水泥土攪拌樁復(fù)合地基的國內(nèi)外發(fā)展趨勢及工程應(yīng)用,歸納總結(jié)了復(fù)合地基的概念、主要類型及效用,分析了樁式復(fù)合地基的加固機(jī)理以及水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力及沉降特性的計算理論和方法。在此基礎(chǔ)上,以太焦鐵路太谷段黃土地基為研究背景,根據(jù)現(xiàn)場勘察和試驗結(jié)果,分析評價了該路段黃土的特性及其濕陷性。最后,采用現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值分析及理論計算等手段,計算分析了該路段水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載力及沉降特性,得到以下主要研究結(jié)論:(1)通過樁身外觀尺寸檢查和鉆孔取芯,發(fā)現(xiàn)芯樣完整性良好,樁體均勻;各芯樣無側(cè)限抗壓試驗結(jié)果均大于1MPa,表明水泥土攪拌樁樁身完整性和樁體強(qiáng)度均能滿足設(shè)計要求。(2)隨著荷載的逐漸增加,復(fù)合地基荷載-沉降曲線緩慢向下發(fā)展,比例界限和極限荷載不明顯;在豎向荷載作用...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
復(fù)合地基組成示意圖
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-1)應(yīng)力擴(kuò)散法。該方法把復(fù)合地基作為雙層地基,通過應(yīng)力擴(kuò)散角,得到了未加固區(qū)頂面的附加應(yīng)力數(shù)值,然后采用彈性理論計算整個下臥層的應(yīng)力分布,并以單向壓縮分層總和法由下式(2.18)可求S2。1112-i-iiinisizSZ-aZaEPφS(2.18)其中,φs為沉降計算經(jīng)驗系數(shù),根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定,無資料時,可取0.7~1.3;Pz為水泥土攪拌樁樁端處附加應(yīng)力,kPa;n為未加固土層范圍內(nèi)劃分的土層數(shù);Esi為攪拌樁樁端下第i層土的壓縮模量,MPa;Zi、Zi-1為樁端至第i層土、第i-1層土底面的距離,m;ɑi、ɑi-1為樁端至第i層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)。2)等效實體法。假定加固區(qū)四周皆受均布摩阻力的影響,將上部傳遞的荷載壓力減去摩阻力后,就得到未加固區(qū)域頂面附加應(yīng)力數(shù)值,最后再利用2.18公式進(jìn)行計算求S2,如下圖2.2所示為等效實體法示意圖。3)MindlinGeddes方法。按樁與土的模量比將上部荷載按比例分配給攪拌樁體和土體兩部分,然后假定樁側(cè)摩阻力的分布形式,由Mindlin基本解積分公式分別求出樁和土各自承擔(dān)的荷載對未加固區(qū)形成的應(yīng)力分布,將應(yīng)力矩陣相加,通過單向壓縮分層總和法由下式(2.19)-(2.23)求出Se,非加固區(qū)應(yīng)力矩陣值不僅與樁數(shù)目有關(guān)而且還與樁的排列位置相關(guān)。圖2.2等效實體法示意圖當(dāng)在群樁條件下,第j根樁體頂端荷載為Qj,樁下部土體某點i的應(yīng)力(rj,zj)為:stj2jjsrj2jjpj2jjzjILQβαILQβILQασ1(2.19)
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-17-如下圖(d)為滑動剪切破壞,在各種復(fù)合地基中都會發(fā)生此類破壞,當(dāng)上部荷載過大時,復(fù)合地基的群樁就會沿圖中虛線所示的軟弱滑動面移動,此時樁體和樁間土就會共同發(fā)生滑動失穩(wěn)破壞。對不同樁型有不同的破壞模式,而對同一樁型則在樁身強(qiáng)度或土層狀況不同的情況下存在不同的失效模式。通過對比分析,認(rèn)為水泥攪拌樁屬于半柔性半剛性樁,因此在實際工程中,較易發(fā)生整體剪切破壞。(a)刺入破壞(b)鼓脹破壞(c)整體剪切破壞(d)滑動剪切破壞圖2.3水泥土攪拌樁復(fù)合地基破壞形式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原狀和壓實黃土持水特性及濕陷性對比試驗研究[J]. 穆青翼,黨影杰,董琪,廖紅建,董歡. 巖土工程學(xué)報. 2019(08)
[2]樁體剛度對復(fù)合地基支承路堤失穩(wěn)破壞模式的影響研究[J]. 鄭剛,郭知一,楊新煜,周海祚,于曉旋,趙佳鵬,夏博洋. 巖土工程學(xué)報. 2019(S1)
[3]高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力研究[J]. 賈劍青,劉杰,賴遠(yuǎn)明,李明正. 中國鐵道科學(xué). 2018(06)
[4]考慮卸荷作用的黃土濕陷性評價方法研究[J]. 王鐵行,金鑫,羅揚(yáng),張松林. 巖土力學(xué). 2019(04)
[5]黃土濕陷性與其物理力學(xué)指標(biāo)的關(guān)系及評價方法[J]. 武小鵬,趙永虎,徐安花,米維軍,趙守全. 長江科學(xué)院院報. 2018(06)
[6]基于ABAQUS的帶帽樁復(fù)合地基初始地應(yīng)力平衡方法淺析[J]. 楊金尤,雷金波,鄒永強(qiáng),李壯狀,萬夢華,樂騰勝,Pratik Kumar Bhandari. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[7]軟土地基剛性樁復(fù)合地基沉降計算的簡化方法[J]. 楊光華,徐傳堡,李志云,姜燕,張玉成. 巖土工程學(xué)報. 2017(S2)
[8]活性氧化鎂碳化攪拌樁模型試驗研究[J]. 劉松玉,蔡光華,杜廣印,王亮. 巖土工程學(xué)報. 2017(S2)
[9]水泥攪拌樁復(fù)合地基的沉降計算方法探討[J]. 楊鳳偉,王劍鋒. 山西建筑. 2017(28)
[10]混凝土芯水泥土攪拌樁復(fù)合地基現(xiàn)場試驗研究[J]. 張石友,孫海建,趙自文. 地下空間與工程學(xué)報. 2016(06)
碩士論文
[1]濕陷性黃土區(qū)樁式復(fù)合地基設(shè)計選型及其動力響應(yīng)[D]. 張小燕.蘭州理工大學(xué) 2018
本文編號:2986349
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
復(fù)合地基組成示意圖
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-1)應(yīng)力擴(kuò)散法。該方法把復(fù)合地基作為雙層地基,通過應(yīng)力擴(kuò)散角,得到了未加固區(qū)頂面的附加應(yīng)力數(shù)值,然后采用彈性理論計算整個下臥層的應(yīng)力分布,并以單向壓縮分層總和法由下式(2.18)可求S2。1112-i-iiinisizSZ-aZaEPφS(2.18)其中,φs為沉降計算經(jīng)驗系數(shù),根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定,無資料時,可取0.7~1.3;Pz為水泥土攪拌樁樁端處附加應(yīng)力,kPa;n為未加固土層范圍內(nèi)劃分的土層數(shù);Esi為攪拌樁樁端下第i層土的壓縮模量,MPa;Zi、Zi-1為樁端至第i層土、第i-1層土底面的距離,m;ɑi、ɑi-1為樁端至第i層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)。2)等效實體法。假定加固區(qū)四周皆受均布摩阻力的影響,將上部傳遞的荷載壓力減去摩阻力后,就得到未加固區(qū)域頂面附加應(yīng)力數(shù)值,最后再利用2.18公式進(jìn)行計算求S2,如下圖2.2所示為等效實體法示意圖。3)MindlinGeddes方法。按樁與土的模量比將上部荷載按比例分配給攪拌樁體和土體兩部分,然后假定樁側(cè)摩阻力的分布形式,由Mindlin基本解積分公式分別求出樁和土各自承擔(dān)的荷載對未加固區(qū)形成的應(yīng)力分布,將應(yīng)力矩陣相加,通過單向壓縮分層總和法由下式(2.19)-(2.23)求出Se,非加固區(qū)應(yīng)力矩陣值不僅與樁數(shù)目有關(guān)而且還與樁的排列位置相關(guān)。圖2.2等效實體法示意圖當(dāng)在群樁條件下,第j根樁體頂端荷載為Qj,樁下部土體某點i的應(yīng)力(rj,zj)為:stj2jjsrj2jjpj2jjzjILQβαILQβILQασ1(2.19)
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-17-如下圖(d)為滑動剪切破壞,在各種復(fù)合地基中都會發(fā)生此類破壞,當(dāng)上部荷載過大時,復(fù)合地基的群樁就會沿圖中虛線所示的軟弱滑動面移動,此時樁體和樁間土就會共同發(fā)生滑動失穩(wěn)破壞。對不同樁型有不同的破壞模式,而對同一樁型則在樁身強(qiáng)度或土層狀況不同的情況下存在不同的失效模式。通過對比分析,認(rèn)為水泥攪拌樁屬于半柔性半剛性樁,因此在實際工程中,較易發(fā)生整體剪切破壞。(a)刺入破壞(b)鼓脹破壞(c)整體剪切破壞(d)滑動剪切破壞圖2.3水泥土攪拌樁復(fù)合地基破壞形式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原狀和壓實黃土持水特性及濕陷性對比試驗研究[J]. 穆青翼,黨影杰,董琪,廖紅建,董歡. 巖土工程學(xué)報. 2019(08)
[2]樁體剛度對復(fù)合地基支承路堤失穩(wěn)破壞模式的影響研究[J]. 鄭剛,郭知一,楊新煜,周海祚,于曉旋,趙佳鵬,夏博洋. 巖土工程學(xué)報. 2019(S1)
[3]高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力研究[J]. 賈劍青,劉杰,賴遠(yuǎn)明,李明正. 中國鐵道科學(xué). 2018(06)
[4]考慮卸荷作用的黃土濕陷性評價方法研究[J]. 王鐵行,金鑫,羅揚(yáng),張松林. 巖土力學(xué). 2019(04)
[5]黃土濕陷性與其物理力學(xué)指標(biāo)的關(guān)系及評價方法[J]. 武小鵬,趙永虎,徐安花,米維軍,趙守全. 長江科學(xué)院院報. 2018(06)
[6]基于ABAQUS的帶帽樁復(fù)合地基初始地應(yīng)力平衡方法淺析[J]. 楊金尤,雷金波,鄒永強(qiáng),李壯狀,萬夢華,樂騰勝,Pratik Kumar Bhandari. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[7]軟土地基剛性樁復(fù)合地基沉降計算的簡化方法[J]. 楊光華,徐傳堡,李志云,姜燕,張玉成. 巖土工程學(xué)報. 2017(S2)
[8]活性氧化鎂碳化攪拌樁模型試驗研究[J]. 劉松玉,蔡光華,杜廣印,王亮. 巖土工程學(xué)報. 2017(S2)
[9]水泥攪拌樁復(fù)合地基的沉降計算方法探討[J]. 楊鳳偉,王劍鋒. 山西建筑. 2017(28)
[10]混凝土芯水泥土攪拌樁復(fù)合地基現(xiàn)場試驗研究[J]. 張石友,孫海建,趙自文. 地下空間與工程學(xué)報. 2016(06)
碩士論文
[1]濕陷性黃土區(qū)樁式復(fù)合地基設(shè)計選型及其動力響應(yīng)[D]. 張小燕.蘭州理工大學(xué) 2018
本文編號:2986349
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教材專著