水泥土組合樁工程性狀研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-08 13:47
本文選題:粉土 + 水泥土; 參考:《浙江工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:水泥土組合樁是近些年才出現(xiàn)的一種新型組合材料樁,常用于粉土、粘性土等軟土地基處理和深基坑支護(hù)中。在組合樁的荷載傳遞中,水泥土起著關(guān)鍵作用。組合樁的承載能力與水泥土強(qiáng)度之間存在必然關(guān)系。然而,目前對(duì)其工作機(jī)理的認(rèn)識(shí)還不完善,還缺乏可行和可靠的分析和計(jì)算方法,這使得水泥土組合樁的應(yīng)用受到一定的限制。為進(jìn)一步揭示水泥土組合樁的工作性狀,本文以水泥土及水泥土組合樁為研究對(duì)象,通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和靜載試驗(yàn),對(duì)單摻水泥、粉煤灰等的水泥土強(qiáng)度、水泥土組合樁的承載力進(jìn)行了研究,對(duì)組合樁的破壞模式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析,其主要結(jié)論如下:(1)通過(guò)水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),可得:①單摻水泥時(shí),水泥土的強(qiáng)度隨水泥摻量的增加而增加,但其增加的趨勢(shì)不完全是線(xiàn)性關(guān)系。當(dāng)摻量超過(guò)22%后,水泥摻量的增加對(duì)其強(qiáng)度的提高效果不明顯;齡期的增長(zhǎng)使水泥土的強(qiáng)度發(fā)生跳躍式變化:當(dāng)齡期為14 d-28 d時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢,齡期為28 d-60 d時(shí)增長(zhǎng)迅速,而超過(guò)60 d后則基本不變。②同時(shí)摻加粉煤灰、生石灰和硫酸鈉時(shí),粉煤灰活性得到有效激發(fā),其最佳摻入比為77:20:3。摻入后前期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢、后期迅速。③在強(qiáng)度不變的情況下,當(dāng)水泥和FCS(粉煤灰、生石灰、硫酸鈉)的摻入比為1:2時(shí),摻入FCS可節(jié)約水泥用量達(dá)50%左右。④石膏的最佳摻入比為2%左右,摻入石膏對(duì)水泥土最終強(qiáng)度影響不大,但可提高其前期強(qiáng)度。(2)通過(guò)對(duì)組合樁的室內(nèi)模型試驗(yàn),可得:①組合樁荷載-沉降曲線(xiàn)拐點(diǎn)明顯。當(dāng)荷載小于極限承載力時(shí),曲線(xiàn)呈現(xiàn)近似的線(xiàn)性變化,但當(dāng)荷載大于極限承載力后,沉降量則快速增加。②長(zhǎng)樁砼芯可有效地將荷載向下傳遞,并能將樁側(cè)摩阻力充分利用。當(dāng)荷載相同時(shí),長(zhǎng)樁比短樁的沉降量要;③水泥土完全相同時(shí),長(zhǎng)樁比短樁的承載力提高了1.5~1.8倍;④樁芯所承擔(dān)的軸力分布均為上部大下部小,短樁荷載傳至30 cm時(shí)約降低50%,傳至40 cm時(shí)降低約70%,軸力在樁上部5至25 cm時(shí)下降最快,下部變緩。長(zhǎng)樁軸力分布規(guī)律與短樁相同。(3)通過(guò)對(duì)組合樁的破環(huán)模式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析,得出:①組合樁破壞模式主要有四種:芯樁樁頂被壓碎、芯樁向水泥土中刺入、組合樁無(wú)芯段被壓碎、組合樁整體刺入樁端土中。其中第四種模式可以使組合樁的側(cè)阻力充分發(fā)揮,從而可獲得較高的單樁承載力,是最理想的破壞模式。②在理想破壞模式的基礎(chǔ)上提出三條優(yōu)化設(shè)計(jì)觀點(diǎn):(i)單樁極限承載力隨芯樁長(zhǎng)度的增大而增大,適當(dāng)?shù)男緲堕L(zhǎng)度能夠使更多的荷載傳遞到樁身下部,充分發(fā)揮樁的側(cè)摩阻力和樁端阻力,摻灰量越小,無(wú)芯段取值越大。(ii)組合樁芯樁的幾何尺寸可由芯樁長(zhǎng)度及樁頂和樁端截面面積來(lái)確定。(iii)在確保組合樁施工時(shí)能夠順利壓樁的情況下,可通過(guò)降低水灰比的同時(shí)增大樁底附近的摻灰量,或在水泥漿中添加外加劑,比如石膏等,來(lái)提高水泥土的強(qiáng)度。
[Abstract]:The soil - soil composite pile is a new type of composite material pile which only appears in recent years . It is commonly used in soft soil foundation treatment and deep foundation pit support such as silt and cohesive soil .
( 2 ) When the load is less than the ultimate bearing capacity , the curve presents an approximate linear change , but when the load is smaller than the ultimate bearing capacity , the curve presents an approximate linear change .
( 3 ) the bearing capacity of the long pile is 1.5 - 1.8 times higher than that of the short pile when the cement - soil is the same ;
( 3 ) By optimizing the design and analysis of the broken ring pattern of the combined pile , it is concluded that : ( i ) the ultimate bearing capacity of the pile is increased with the increase of the length of the core pile .
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TU473.1
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)會(huì)議論文 前1條
1 胡同安;楊曉剛;劉毅;;水泥-磷石膏固化劑的試驗(yàn)研究[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第七屆土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1994年
,本文編號(hào):1995992
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/1995992.html
最近更新
教材專(zhuān)著