CFG桩褥垫层对复合地基作用的影响研究

论文摘要

近年来,城市民用建筑中越来越多地采用CFG桩复合地基处理技术来进行地基的处理。众多学者和工程技术人员对CFG桩复合地基进行了详细的研究,其理论也趋于完善,但是对褥垫层的研究很少,这是由于褥垫层的破坏机理很复杂,很难模拟其工作状态。褥垫层是CFG桩施工中的重点,良好的褥垫层可以调整桩间土荷载分担比例,充分发挥桩间土的承载力,不足的地方由桩来提供,使CFG桩复合地基在处理地基过程中的优点得以体现。本文主要结合近些年来众多学者对CFG桩研究的理论以及实践成果,研究褥垫层对CFG桩复合地基的影响,并且从褥垫层的厚度作为主要的考虑因素。本文主要从三个方面进行研究：(1)利用室内试验模拟CFG桩的工作原理,利用静载实验分析不同褥垫层对CFG桩作用的影响。从不同厚度褥垫层下的桩间土的荷载,桩顶应力,土反力,以及在荷载作用下的沉降量,桩顶刺入量等参量进行综合分析,得出不同厚度褥垫层下CFG桩复合地基的作用机理。(2)参考具体工程的地质情况,利用FLAC3D软件模拟CFG桩的作用机理。利用软件模拟出来的具体结果与室内试验相比较,验证室内试验的可行性以及准确性,并更加准确的提出不同厚度褥垫层对CFG桩复合地基的影响的规律。(3)结合北京远洋工程,通过室内试验以及FLAC3D模拟CFG桩作用的机理得出的结论,一定意义上指导工程的CFG桩复合地基的设计。将理论分析结合到现场试验中,进一步分析不同厚度褥垫层对CFG桩的影响,提出合理的建议。本文通过室内试验以及FLAC3D软件对CFG桩复合地基的模拟,希望能提出对工程施工有利的方案,将理论与实践相结合,提高CFG桩复合地基中褥垫层的技术,将此种工法更加的完善,充分发挥CFG桩本身的优点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 地基处理方法
• 1.2 CFG复合地基研究现状及存在的问题
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 本文研究内容
• 2. CFG桩复合地基的加固机理
• 2.1 工程特性
• 2.2 CFG桩复合地基的加固机理
• 2.2.1 桩体的置换作用
• 2.2.2 褥垫层的作用
• 2.2.3 挤密作用
• 2.2.4 桩体的排水作用
• 2.2.5 桩间土性质改良
• 2.3 CFG桩复合地基设计思想
• 3. CFG桩复合地基褥垫层作用模拟试验
• 3.1 试验原理
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 试验设计装置简略图
• 3.2.2 试验装置
• 3.3 试验方案
• 3.3.1 桩间土压力的测量
• 3.3.2 沉降量的测量
• 3.4 试验过程
• 3.5 试验数据分析
• 3.5.1 10Omm褥垫层CFG复合地基模拟实验分析
• 3.5.2 200mm褥垫层CFG复合地基模拟实验分析
• 3.5.3 240mm褥垫层CFG复合地基室内模拟实验分析
• 3.5.4 综合分析
• 3.5.5 小结
• 3.5.6 问题与规律
• 4. CFG复合地基受力状态及变形数值模拟
• 4.1 Flac3d软件简介
• 4.1.1 FLAC3D计算原理
• 4.1.2 FLAC3D的优缺点
• 4.2 CFG复合地基的数值模拟
• 4.2.1 200mm褥垫层计算结果
• 4.2.2 250mm褥垫层计算结果
• 4.2.3 300mm褥垫层计算结果
• 4.3 综合分析
• 4.4 FLAC3D模拟CFG桩静载试验小结
• 5. CFG复合地基实际工程设计及褥垫层试验
• 5.1 工程概况
• 5.1.1 工程地质条件
• 5.1.2 水文地质条件
• 5.2 复合地基设计
• 5.2.1 复合地基设计参数
• 5.2.2 CFG复合地基承载力的计算
• 5.3 现场试验
• 5.3.1 试验结果分析
• 5.3.2 试验小结
• 6. 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 研究展望与建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要科研成果