柔性荷载下刚柔长短组合桩网复合地基性状研究

论文摘要

桩网复合地基的优势体现在桩-网-土的协调作用,联合了横向增强体和竖向增强体的特点,在控制沉降和增强稳定性方面效果显著,它在工程实际中的应用领域越来越多。而刚柔长短组合桩复合地基一般由刚性长桩和柔性短桩组合而成,刚性长桩主要用于控制复合地基沉降,柔性短桩则主要用于提高复合地基的稳定性和承载力,从而达到减少工期、降低造价的目的。基于桩网复合地基和刚柔长短组合桩复合地基的优点,在刚柔长短组合桩复合地基的垫层中加入横向增强体,组成刚柔长短组合桩网复合地基,根据工程实践知,可以进一步提高复合地基的承载力和稳定性,以及减小桩、土间的差异沉降。此种复合地基涉及刚柔长短组合桩、桩间土及网的共同作用,作用机理更为复杂,而目前关于其工作性状的研究还几乎为空白,对其性状的研究具有重要的学术和工程意义。本文利用室内模型试验来探索刚柔长短组合桩网复合地基的工作性状,分析置换率、垫层厚度、格栅层数因素对其荷载-沉降规律、桩土应力比的影响及桩身弯矩变化规律的影响,同时记录柔性桩的变形形态,并与刚性桩网复合地基作比较,为工程设计和进一步研究提供参考依据。最后,利用某一工程实例,结合模型试验成果和数值分析,分析比较了刚柔长短组合桩复合地基和刚柔长短组合桩网复合地基两种处理方法,从结果可知,后者更具优越性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 复合地基定义及分类
• 1.3 复合地基作用机理
• 1.4 柔性基础复合地基
• 1.5 刚柔长短桩复合地基
• 1.6 桩网复合地基
• 1.7 本文的工作
• 2 长短组合桩复合地基研究综述
• 2.1 长短桩复合地基研究现状
• 2.1.1 早期研究
• 2.1.2 国内的代表性研究
• 2.2 长短桩复合地基的承载力和沉降计算
• 2.2.1 承载力计算
• 2.2.2 沉降计算
• 2.3 CFG桩和碎石桩组合复合地基
• 2.3.1 桩体材料力学特征及变形规律
• 2.3.2 荷载传递规律及桩土应力比
• 2.4 柔性散体材料桩的破坏模式
• 3 桩网复合地基研究综述
• 3.1 桩网复合地基的工程应用概况
• 3.2 桩网复合地基的研究现状
• 3.2.1 理论研究方面
• 3.2.2 试验研究方面
• 3.2.3 数值分析方面
• 3.3 桩网复合地基承载力和沉降计算
• 3.3.1 承载力计算
• 3.3.2 沉降计算
• 3.4 桩网复合地基的稳定性计算
• 4 模型试验基本介绍
• 4.1 试验目的和内容
• 4.2 试验装置及组成部分
• 4.2.1 试验装置
• 4.2.2 加筋垫层
• 4.2.3 桩间土
• 4.2.4 模型桩
• 4.3 试验分组
• 4.4 试验量测仪器及试验测点布置
• 4.4.1 量测项目及相应仪器
• 4.4.2 试验测点布置
• 4.5 试验步骤
• 5 试验结果分析及工程实例
• 5.1 模型试验沉降特性
• 5.1.1 格栅层数的影响
• 5.1.2 垫层厚度的影响
• 5.1.3 置换率的影响
• 5.1.4 柔性桩被刚性桩替换后
• 5.2 刚柔桩桩土应力比
• 5.2.1 格栅层数的影响
• 5.2.2 垫层厚度的影响
• 5.2.3 置换率的影响
• 5.3 桩身弯矩变化
• 5.4 碎石桩的变形及破坏特点
• 5.5 工程实例
• 5.5.1 实例来源
• 5.5.2 工程概况及地层结构
• 5.5.3 原优化方案
• 5.5.4 刚柔长短组合桩网复合地基方案
• 5.5.5 结合Plaxis辅助进行方案比较
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 个人简历
• 个人简历
• 学期间取得的科研成果