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变截面水泥土搅拌桩单桩荷载传递规律研究
作 者: 倪煌俊
导 师: 席培胜
学 校: 安徽建筑工业学院
专 业: 结构工程
关键词: 变截面水泥土搅拌桩 桩身荷载 桩身附加应力 桩侧摩阻力
分类号: TU473.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
我国软弱地基在地表普遍存在一定深度硬壳层,用常规水泥土搅拌桩进行软基处理时,存在对硬壳层土体扰动、不能有效利用地基土的天然地基承载力和不经济等问题。变截面水泥土搅拌桩技术是将常规水泥土搅拌桩成桩机械进行改进,将两组正、反旋转的搅拌叶片设置成可伸缩,且安装在具有共同轴心的内、外钻杆之上,从而可根据工程的需要,在桩身的任何部位使桩身截面直径扩大,形成变截面水泥土搅拌桩。本文以安徽省北沿江高速公路软基处理工程为依托,对中部扩径水泥土搅拌桩与下部扩径水泥土搅拌桩两种变截面桩单桩荷载传递规律进行数值模拟,模拟计算结果显示:刚性基础下,中部扩径水泥土搅拌桩单桩荷载衰减呈五阶段衰减模式,即上部桩身荷载衰减、扩径顶面桩身荷载“骤增”、扩径桩身荷载衰减、扩径底面桩身荷载骤减以及下部桩身荷载衰减。在不同荷载级别和不同桩径比两种工况下,桩身荷载以及桩身附加应力沿深度衰减趋势基本一致,一般情况下,桩身荷载最大值和桩身附加应力最大值出现在桩顶,当桩径比超出一定值后,桩身荷载最大值出现在扩径顶而。下部扩径水泥土搅拌桩桩身荷载呈三阶段衰减模式,即上部桩身荷载衰减、变截面处桩身荷载骤增以及下部桩身荷载衰减。在不同荷载级别和不同桩径比两种工况下,桩身荷载以及桩身附加应力沿深度衰减趋势基本一致,桩顶荷载为桩身荷载最大值,桩顶应力为桩身附加应力最大值。两种变截面桩上部桩身桩侧摩阻力的发挥较好。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-8 目录 8-11 插图清单 11-16 表格清单 16-17 第一章 绪论 17-29 1.1 水泥土搅拌桩技术 17-19 1.2 国内外研究现状 19-26 1.2.1 水泥土搅拌桩加固机理 20 1.2.2 水泥土搅拌桩桩型的发展 20-21 1.2.3 水泥土搅拌桩荷载传递规律研究现状 21-26 1.3 存在问题 26-27 1.4 研究内容 27-29 第二章 变截面水泥土搅拌桩技术 29-39 2.1 引言 29 2.2 变截面水泥土搅拌桩结构形式 29-31 2.2.1 钉形水泥土搅拌桩 30-31 2.2.2 中部扩径水泥土搅拌桩 31 2.2.3 下部扩径水泥土搅拌桩 31 2.3 变截面水泥土搅拌桩施工机械与施工工艺 31-37 2.3.1 变截面水泥土搅拌桩施工机械 31-33 2.3.2 变截面水泥土搅拌桩施工工艺 33-37 2.4 本章小结 37-39 第三章 刚性基础下中部扩径水泥土搅拌桩桩身荷载传递规律 39-72 3.1 概述 39 3.2 快速拉格朗日差分分析法 39-47 3.3 FLAC3D数值模拟与现场试验的对比分析 47-49 3.4 荷载对桩身荷载传递规律的影响分析 49-61 3.5 桩径比对桩身荷载传递规律的影响分析 61-70 3.6 本章小结 70-72 第四章 刚性基础下下部扩径水泥土搅拌桩桩身荷载传递规律 72-92 4.1 引言 72 4.2 计算模型的建立 72-74 4.3 荷载对桩身荷载传递规律的影响分析 74-84 4.4 桩径比对桩身荷载传递规律的影响分析 84-89 4.5 本章小结 89-92 第五章 结论与展望 92-94 5.1 本文主要结论 92-93 5.2 展望 93-94 参考文献 94-98 致谢 98-100 作者简介及读研期间主要科研成果 100
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 桩基及深基础 > 桩基
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