【摘要】：雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁是一種隨著水泥土攪拌樁施工技術(shù)的日趨成熟而提出的新型復(fù)合樁型。此復(fù)合樁與傳統(tǒng)的復(fù)合樁的不同點(diǎn)在于外芯—水泥土攪拌樁施工工藝的改良。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)這種復(fù)合樁水平承載力計(jì)算理論的研究仍然不成熟。本文以?xún)商幑こ态F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為依據(jù),并且結(jié)合理論計(jì)算和有限元數(shù)值模擬計(jì)算,對(duì)此新型復(fù)合樁的水平承載力計(jì)算方法進(jìn)行研究,主要研究工作和成果如下:(1)結(jié)合蘇州月亮灣3號(hào)項(xiàng)目247#地塊和南通中南世紀(jì)花城三期工程兩處的雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁現(xiàn)場(chǎng)水平載荷試驗(yàn),記錄了各級(jí)荷載作用下樁頂?shù)乃轿灰?并由試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的曲線(xiàn)圖中按規(guī)范要求確定了各試樁的水平極限荷載值、水平臨界荷載值和水平承載力特征值,從而為理論計(jì)算和數(shù)值模擬提供參考。(2)對(duì)國(guó)內(nèi)外樁基水平承載計(jì)算理論進(jìn)行了研究。結(jié)合雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁的水平受力特征,提出了適用于此類(lèi)復(fù)合樁的m法計(jì)算公式。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)出采用m法計(jì)算雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁的水平承載力時(shí),樁身彈性模量可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)樁得到的樁身波速代入經(jīng)驗(yàn)公式換算得到。由現(xiàn)場(chǎng)水平載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)反算m值時(shí),應(yīng)取水平臨界荷載H_(cr)作為復(fù)合樁的水平承載力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。反算得到的m值與《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)中對(duì)應(yīng)的灌注樁m值的取值較為接近。根據(jù)反算過(guò)程可以判斷出復(fù)合樁水平承載力計(jì)算時(shí)計(jì)算寬度應(yīng)用水泥土外芯的樁徑。結(jié)合Matlock提出的軟黏土中p-y曲線(xiàn)法,根據(jù)兩處工程現(xiàn)場(chǎng)試樁的試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用最小二乘法確定了計(jì)算公式中的系數(shù),提出了適用于軟土地區(qū)雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁水平承載力計(jì)算的p-y曲線(xiàn)經(jīng)驗(yàn)公式。(3)采用ANSYS有限元軟件對(duì)雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁的現(xiàn)場(chǎng)水平承載試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,與現(xiàn)場(chǎng)水平載荷試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,得出有限元模型分析雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁的水平受力特征是可行的結(jié)論。運(yùn)用軟件探究了不同樁徑的水泥土外芯對(duì)于復(fù)合樁水平承載能力的影響,得出了復(fù)合樁相較于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁可以很大程度地提高樁基礎(chǔ)的水平承載力,但是根據(jù)800mm和1200mm樁徑水泥土外芯的數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果可以推斷出當(dāng)復(fù)合樁的水泥土外芯的樁徑達(dá)到一定的臨界值之后,繼續(xù)增大外芯的樁徑對(duì)于提高復(fù)合樁水平承載力的影響效果不大。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU473.1
【圖文】：

同時(shí)也提高了管樁填芯的高度，從而提高樁基礎(chǔ)的水平承載性能。（a）住宅整體倒塌 （b）管樁斷面圖1-1 上�！吧徎ê优暇霸贰毙^(qū)住宅倒塌事件本文是依托一項(xiàng)爆破沖擊防災(zāi)減災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的課題項(xiàng)目選題的。依據(jù)江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)和南通中南世紀(jì)花城三期兩處住宅樓小區(qū)的雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)合理論計(jì)算和數(shù)值計(jì)算，提供軟土地區(qū)此類(lèi)復(fù)合樁型的水平承載力的計(jì)算方法。1.2 樁基水平承載計(jì)算方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于樁基礎(chǔ)的水平承載性能研究日趨成熟。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)，研究了各類(lèi)樁型受水平荷載作用下的受力機(jī)理[18]。1.2.1 樁基水平承載計(jì)算方法國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀早期關(guān)于樁基的水平承載力計(jì)算方法是彈性地基反力法。該種方法假設(shè)在橫向力作用下，當(dāng)樁的入土較深，剛度較小時(shí)，將樁作為彈性地基上的梁，根據(jù)文克爾提出的彈性梁上各點(diǎn)土體抗力與其產(chǎn)生的位移成正比的假定，計(jì)算樁身各點(diǎn)的位移和內(nèi)力[19]。20世紀(jì) 30 年代，我國(guó)學(xué)者張有齡提出“K0”法。該方法中，假定樁側(cè)土水平抗力系數(shù) C 沿深度z方向呈現(xiàn)均勻分布的規(guī)律[20]�！癒0”法計(jì)算中

第一章 緒論時(shí)參考應(yīng)用。（2）依據(jù)試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，對(duì)所選樁型進(jìn)行 m 法和 P-Y 曲線(xiàn)法理論計(jì)算的研究結(jié)出內(nèi)外樁材料不同時(shí)樁體彈性模量 E、m 值的取值以及計(jì)算寬度 b 的取值，P-Y 經(jīng)驗(yàn)公式的建立。（3）采用 ANSYS 有限元軟件針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的樁型和參數(shù)進(jìn)行建模和數(shù)值模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果總結(jié)出水平荷載作用下雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁的受力特征和規(guī)律論。.4.2 技術(shù)路線(xiàn)本文的研究路線(xiàn)如圖 1-2 所示。首先針對(duì)蘇州月亮灣 3#項(xiàng)目 247#地塊和南通中紀(jì)花城三期兩個(gè)典型工程進(jìn)行水平樁的現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)，同時(shí)采用低應(yīng)變法測(cè)得樁身（第二章）；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)復(fù)合樁型的 m 法和 p-y 曲線(xiàn)法兩種計(jì)算方法進(jìn)行（第三章）；以蘇州的典型工程為參照，運(yùn)用 ANSYS 有限元軟件對(duì)水平承載樁進(jìn)行模擬計(jì)算（第四章）。

第二章 樁基施工工藝的改進(jìn)及水平承載計(jì)算方法研究第二章 樁基施工工藝的改進(jìn)及水平承載計(jì)算方法研究2.1 雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁施工工藝雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混凝土芯樁是近幾年隨著樁基施工技術(shù)的快速發(fā)展而出現(xiàn)型復(fù)合樁，其相較于傳統(tǒng)復(fù)合樁，施工工藝具有一定的改進(jìn)。雙向攪拌復(fù)合高強(qiáng)混芯樁施工時(shí)，首先根據(jù)工程地質(zhì)和設(shè)計(jì)、施工條件采用雙向攪拌機(jī)以及高壓旋噴設(shè)工外層水泥土樁；外圍水泥土樁施工完畢后，采用打入沉樁或靜壓沉樁施工內(nèi)芯樁后養(yǎng)護(hù)至復(fù)合樁成型。具體的施工流程如圖 2-1。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2796629