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有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基性状对比研究

作　者: 吴有平
导　师: 刘杰
学　校: 湖南工业大学
专　业: 岩土工程
关键词: 复合地基夯实水泥土桩侧向约束工作性状数值模拟
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 22次
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内容摘要

柔性桩复合地基的承载机理和工作特性已逐渐被人们认知和掌握，柔性桩复合地基处理技术已不断推广使用，为使其满足更高的承载力要求和较小的沉降要求，在综合分析国内外关于水泥土桩及其复合地基研究现状的基础上，提出了增设侧向约束的柔性桩复合地基加固软土的新技术。以夯实水泥土桩复合地基为例，进行大比例室内模型试验和数值模拟。1、进行了柔性荷载作用下有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基模型静载对比试验。较全面研究了有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基的工作性状。研究结果表明：采用增设侧向约束的夯实水泥土桩复合地基加固软土，由于侧向约束对软土侧向挤出的限制作用，提高了夯实水泥土桩复合地基的承载能力，降低了地基沉降，改善了复合地基的工作性状。2、进行了柔性荷载作用下有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基模型在长期荷载作用下工作性状对比试验。研究了长期荷载对复合地基工作性状的影响。研究结果表明：在相同的荷载作用下，增设侧向约束的夯实水泥土桩复合地基沉降稳定的时间比无侧向约束的夯实水泥土桩复合地基沉降稳定的时间要缩短约2/3，且最终沉降也要减少1/2~1/3。因此，采用设置侧向约束的柔性桩复合地基法加固软土能有效缩短沉降稳定的时间，加速软土的排水固结；同时，大幅度降低工后沉降。3、建立了柔性荷载作用下有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基有限元分析模型。数值模拟结果表明：有侧向约束夯实水泥土桩复合地基沉降影响范围及沉降均小于无侧向约束夯实水泥土桩复合地基沉降影响范围及沉降；4、对复合地基进行有限元模拟时所获得的结果均是复合地基沉降稳定后的最终结果。固结稳定的时间越短，不考虑固结影响的结果与实测结果越接近。因此，对于含水量大，固结时间长的软土，要获得沉降稳定前的结果，必须考虑固结的影响。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 前言  9-10
  1.2 研究的背景和意义  10-11
  1.3 复合地基  11-14
    1.3.1 复合地基的基本概念  11
    1.3.2 复合地基的分类  11-12
    1.3.3 复合地基的研究现状  12-14
  1.4 夯实水泥土桩研究现状  14-16
  1.5 褥垫层作用机理的研究现状  16-17
  1.6 本文的主要研究工作  17-18
第二章有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基模型试验研究  18-41
  2.1 概述  18-19
  2.2 模型试验  19-30
    2.2.1 试验目的  19
    2.2.2 室内模型试验  19-24
    2.2.3 水泥土桩桩身应力测试方法与试验  24-30
  2.3 试验结果对比分析  30-40
    2.3.1 水泥土桩复合地基沉降特性分析  30-32
    2.3.2 水泥土桩复合地基应力特性  32-37
    2.3.3 水泥土桩复合地基长期工作特性分析  37-40
  2.4 本章小结  40-41
第三章有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基数值模拟  41-60
  3.1 概述  41
  3.2 复合地基有限元法  41-46
    3.2.1 复合地基弹塑性本构模型的理论框架  41-44
    3.2.2 夯实水泥土桩复合地基的弹塑性本构模型  44-46
  3.3 有限元法的思路与分析过程  46-49
    3.3.1 有限元法的基本思路  46
    3.3.2 有限元法的分析过程  46-48
    3.3.3 有限元分析对网格剖分的要求  48-49
  3.4 ADINA简介  49-51
    3.4.1 ADINA的发展历史  49-50
    3.4.2 ADINA的计算分析功能  50-51
  3.5 有限元分析模型  51-59
    3.5.1 基本假定  51
    3.5.2 荷载计算模型  51-53
    3.5.3 荷载沉降计算结果  53-59
  3.6 本章小结  59-60
第四章总结与展望  60-62
  4.1 本文研究工作的总结  60-61
  4.2 开展下一步工作的设想  61-62
参考文献  62-65
攻读学位期间主要的研究成果  65-66
致谢  66

有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基性状对比研究

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