复合地基问题的解析算法研究

论文摘要

本文利用室内三轴试验得到了饱和粉质粘土的触变性规律,并将此规律用于散体材料桩的单桩承载力的弹性分析之中。本文又结合具体工程实例,利用Berrum公式计算桩侧摩阻力,利用位移剪切法计算桩侧土体的变形,根据桩土位移协调原理,对粉喷桩复合地基桩土应力比和有效桩长进行了研究,取得了以下研究成果:(1)散体材料桩的单桩承载力是设计散体材料桩复合地基的重要技术指标。散体材料桩一般发生鼓胀破坏,目前尚无一个考虑桩周土体触变性的计算模式。本文利用弹性理论推导了适合邯郸地区的考虑粘性土触变性的散体材料桩的单桩承载力的解析算法,为工程人员设计邯郸地区的散体材料桩复合地基单桩承载力提供一种新的方法。(2)根据复合地基大量的理论计算和现场实测结果得到柔性桩侧摩阻力的简化分布,利用位移剪切法计算桩侧土的沉降,根据位移协调原理,推导了适合邯郸地区的粉喷桩复合地基的有效桩长计算公式。(3)利用Berrum公式计算桩侧摩阻力,根据桩土位移协调原理,推导了粉喷桩复合地基桩土应力比的计算公式,并且通过邯郸某工程进行的复合地基载荷试验所得到的桩土应力比与褥垫层厚度、荷载水平的关系曲线,对所推导的公式进行修正,得到适合邯郸地区的粉喷桩桩土应力比计算公式。所推导的三个计算公式具有一定的区域性,对邯郸地区的粉喷桩、散体材料桩复合地基的初步设计具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 复合地基的定义、分类及特点
• 1.2 粉喷桩复合地基的基本概念及设计方法简介
• 1.2.1 粉喷桩复合地基的基本概念
• 1.2.2 粉喷桩复合地基的设计方法简介
• 1.3 碎（砂）石桩复合地基的基本概念及设计方法简介
• 1.3.1 碎（砂）石桩复合地基的基本概念
• 1.3.2 碎（砂）石桩复合地基的设计方法简介
• 1.4 散体材料桩单桩承载力及复合地基桩土应力比、有效桩长研究现状
• 1.4.1 散体材料桩单桩承载力研究现状
• 1.4.2 复合地基桩土应力比研究现状
• 1.4.3 复合地基有效桩长研究现状
• 1.5 本文的主要研究内容和研究方法
• 1.5.1 主要研究内容
• 1.5.2 研究方法
• 第2章 饱和粉质粘土的触变性试验
• 2.1 饱和粘性土触变性的基本概念
• 2.2 试样制备
• 2.3 试验仪器
• 2.4 试验步骤
• 2.4.1 试样饱和
• 2.4.2 不固结不排水（UU）试验
• 2.5 数据整理
• 2.5.1 原状样不固结不排水三轴试验数据整理
• 2.5.2 第一组扰动样不固结不排水三轴试验数据整理
• 2.5.3 第二组扰动样不固结不排水三轴试验数据整理
• 2.5.4 第组扰动样不固结不排水三轴试验数据整理
• 2.6 绘制莫尔应力圆确定土的抗剪强度参数
• 2.7 饱和粉质粘土的触变性规律
• 2.8 本章小结
• 第3章 考虑粘性土触变性的散体材料桩承载力的弹性分析
• 3.1 轴对称应力和对应的位移
• 3.2 桩周土体的弹性分析
• 3.3 工程实例
• 3.4 本章小结
• 第4章 粉喷桩复合地基有效桩长的简化计算方法
• 4.1 有效桩长的基本概念
• 4.2 桩侧摩阻力的分布
• 4.3 设置褥垫层时的简化的桩侧摩阻力分布
• 4.3.1 褥垫层的作用
• 4.3.2 褥垫层的厚度
• 4.3.3 简化的桩侧摩阻力分布
• 4.4 桩侧土的变形分析
• 4.5 有效桩长的计算公式
• 4.6 工程实例
• 4.7 本章小结
• 第5章 粉喷桩复合地基桩土应力比的简化计算方法
• 5.1 试验的基本情况
• 5.1.1 试验场区的地址概况
• 5.1.2 载荷试验
• 5.2 粉喷桩复合地基桩土应力比公式推导
• 5.2.1 基本假设
• 5.2.2 受力分析
• 5.2.3 列出平衡方程
• 5.2.4 求出加固区桩间土压缩量和桩体压缩量
• 5.2.5 粉喷桩竖向位移协调方程求解桩土应力比
• 5.2.6 桩土应力比相关影响因素的讨论
• 5.3 桩土应力比公式修正
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 主要结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果