黄土地区夯实水泥土桩复合地基承载力及沉降性能研究

论文摘要

夯实水泥土桩复合地基是地基处理中的一项新技术,自开发以来在我国地下水位较低的北方地区应用广泛。近年来,因其良好的经济效益,西北黄土地区也较多采用这种复合地基形式。尽管工程应用很多,但是在夯实水泥土桩复合地基中仍存在不少问题,人们对其荷载传递机理、承载力、沉降计算理论的认识不很全面。理论与实践发展并不完全一致,有关知识体系亟待完善。本文介绍了夯实水泥土桩复合地基的发展、研究背景和研究现状,对单桩承载机理、复合地基承载力、沉降计算、夯实水泥土强度和桩土应力比、荷载比进行了理论分析和试验研究。主要内容如下:1.通过对比西北地区黄土和常用水泥矿物成分,从材料构成角度出发,说明二者结合形成夯实水泥土的合理性;分析了夯实水泥土桩的荷载传递机理,应力扩散特征;探讨运用Boussinesq弹性理论和有限长梁理论二者组合确定复合地基加固区底面附加应力的可行性。综合考虑桩土相对刚度,临界桩长,在叶氏等效模量当层法基础上通过修正下卧层中应力,提出复合地基沉降计算的修正方法。2.对比不同仪器单位体积击实功,说明采用普通轻型击实仪制作试样的合理性。选用L16(44)正交试验表安排了综合含水率、水泥掺入比、击实功和龄期四个因素的四个不同水平,制作64块圆形试样,进行单轴抗压试验。通过正交试验,发现上述因素对干密度,抗压强度和弹性模量的影响重要程度有所差别;并对主要影响因子下的三者关系做出分析和总结,为《水泥土配合比试验规程》等相关规范的制定提供参考。3.结合工程实例,进行夯实水泥土桩复合地基原位载荷试验。通过测试桩间土应力,分析单桩复合地基桩土应力比、荷载比随加载压力、加载时间的变化规律。运用不同沉降公式估算最终沉降,与实测值对比,说明理论比较符合实际。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 复合地基概述
• 1.2.1 发展概况
• 1.2.2 分类
• 1.3 夯实水泥土复合地基
• 1.3.1 起源及特点
• 1.3.2 应用
• 1.3.3 研究现状
• 1.4 本文的主要研究工作
• 1.4.1 研究内容及目的
• 1.4.2 研究方法
• 2 夯实水泥土桩复合地基承载力和沉降计算探讨
• 2.1 不同种类桩体复合地基的加固机理
• 2.1.1 散体类桩
• 2.1.2 粘结类桩
• 2.1.3 夯实水泥土桩
• 2.2 不同种类桩体复合地基荷载传递特性
• 2.3 夯实水泥土桩复合地基承载力
• 2.4 沉降计算方法研究
• 2.4.1 考虑应力扩散效应的沉降计算应用
• 2.4.2 基于应力扩散效应的沉降计算方法探讨
• 2.4.3 结语
• 3 夯实水泥土的室内试验
• 3.1 研究现状
• 3.2 正交试验方案
• 3.2.1 主要影响因素安排及试样制作
• 3.2.2 配合比设计
• 3.3 单轴抗压试验
• 3.3.1 设备
• 3.3.2 试验步骤
• 3.4 试验结果分析
• 3.4.1 干密度影响因素分析
• 3.4.2 抗压强度影响因素分析
• 3.4.3 弹性模量影响因素分析
• 3.5 关于试验方法的改进和补充
• 3.5.1 规范比较
• 3.5.2 试验标准
• 3.5.3 三者关系
• 4 夯实水泥土桩复合地基实例分析及原位载荷试验
• 4.1 工程概况及地层特性介绍
• 4.1.1 场地工程地质条件
• 4.1.2 场地土物理力学性质指标
• 4.1.3 场地土工程评价
• 4.2 复合地基的载荷试验
• 4.2.1 载荷试验介绍
• 4.2.2 载荷试验方案
• 4.3 载荷试验资料整理
• 4.3.1 数据整理
• 4.3.2 夯实水泥土桩复合地基桩土应力比荷载分担比分析
• 4.3.3 复合地基承载力确定
• 4.3.4 复合地基沉降计算
• 5 结论及展望
• 5.1 本文结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录