刚性桩复合地基工作性能及沉降分析

论文摘要

刚性桩复合地基桩体强度、刚度较高,能大幅度地提高地基承载力,有效减小地基沉降,在工程中被广泛采用。适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等各种土性的地基。具有适应性强、承载力提高幅度大、沉降量小的显著特点。因此,在国内得到大量的应用,被列为建设部全国重点推广项目,取得了显著的经济效益与社会效益。但是,刚性桩复合地基的承载力及沉降计算理论远远落后于工程实践。本文通过理论分析,提出了适合碎石注浆桩的承载力计算公式,并推导出考虑桩、土、垫层协同作用时的桩土应力比与负摩阻区深度的关系式和计算加固区沉降量的方法,与工程实际比较,得到了较好的吻合结果。主要完成了以下工作:（1）对刚性桩复合地基现有的常用承载力计算公式的研究现状做出归纳总结,结合工程实例重点介绍碎石注浆桩复合地基的作用机理及设计方法,并给出计算碎石注浆桩单桩承载力的增强系数αi,得出适合碎石注浆桩的计算公式。（2）对刚性桩复合地基现有的常用桩土应力比计算公式的研究现状做出归纳总结,依据刚性桩复合地基的变形模式和特点,推导出刚性桩复合地基在考虑桩—土—垫层的相互作用时的桩土应力比n与负摩阻区深度l0之间的计算关系式,并结合工程实例对公式进行评价性验证。（3）根据刚性桩复合地基桩身的受力特性,从变形模式出发,利用Berrum公式,推导出考虑桩、土、垫层的相互作用时的沉降计算近似方法,并通过工程实例,与规范中采用的沉降计算方法相比较,得到了较好的吻合性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 复合地基的概述
• 1.1.1 复合地基的分类
• 1.1.2 复合地基的发展
• 1.2 刚性桩复合地基的发展前景
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 刚性桩复合地基工作性能的研究现状
• 1.3.2 刚性桩复合地基沉降计算的研究现状
• 1.4 工作性能及沉降计算方法中需深入研究的问题
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 刚性桩复合地基加固机理及承载力计算分析
• 2.1 常用复合地基技术的加固机理
• 2.1.1 振冲碎石桩的加固机理及特点
• 2.1.2 深层搅拌桩的加固机理及特点
• 2.1.3 刚性桩的加固机理及特点
• 2.2 碎石注浆桩的加固机理
• 2.2.1 注浆在桩体胶结中的作用
• 2.2.2 注浆对桩端阻力和桩侧摩阻力的提高作用
• 2.2.3 注浆对桩间土的改良作用
• 2.3 常用刚性桩复合地基承载力特征值计算方法
• 2.3.1 吴春林复合地基承载力特征值计算公式
• 2.3.2 高润国复合地基承载力特征值计算公式
• 2.2.3 牛志荣等改进承载力特征值估算公式
• 2.3.4 规范计算公式
• 2.4 碎石注浆桩承载力特征值计算公式的探讨
• 2.4.1 碎石注浆桩单桩竖向承载力特征值的计算
• 2.4.2 碎石注浆桩复合地基承载力特征值的计算
• 2.5 工程实例
• 2.5.1 工程概况
• 2.5.2 工程实测荷载—沉降曲线
• 2.5.3 计算结果与实测值的对比
• 2.6 本章小结
• 第3章 刚性桩复合地基桩土应力比与负摩阻区的关系研究
• 3.1 刚性桩桩土应力比定义、影响因素与负摩阻区的形成和作用
• 3.1.1 桩土应力比定义、影响因素
• 3.1.2 刚性桩负摩阻区的形成和作用
• 3.2 常用桩土应力比计算方法
• 3.3 桩土应力比与负摩阻区的关系
• 3.3.1 刚性桩复合地基桩体传递轴向力特征
• 3.3.2 刚性桩复合地基变形模式
• 3.3.3 基本假设
• 3.3.4 理论推导
• 3.4 理论与试验对比分析
• 3.4.1 试验概况
• 3.4.2 试验结果及机理分析
• 3.4.3 理论计算分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 刚性桩复合地基的沉降计算方法的研究
• 4.1 概述
• 4.2 刚性桩复合地基沉降计算的方法总结
• 4.2.1 经验方法
• 4.2.2 解析方法
• 4.2.3 数值方法
• 4.3 考虑桩、土、垫层协同作用时的计算沉降量的方法
• 4.4 工程实例
• 4.4.1 工程概况
• 4.4.2 工程地质条件及土性指标
• 4.4.3 两种计算方法的结果对比
• 4.5 本章小结
• 结论
• 主要结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 学习期间参加的科研项目