天然地基自身的承載力較小,使得天然地基上的筏板基礎彎矩及沉降增大。在進行天然地基上筏板基礎設計時,綜合考慮基礎的承載力及安全性要求發(fā)現(xiàn)在天然地基上設計的筏板基礎厚度較大、鋼筋用量較多,并且施工較為復雜。為解決天然地基承載力小,導致筏板基礎沉降過大及相關設計問題,已嘗試采用有側限地基進行處理,并取得良好的經(jīng)濟效益。有側限地基不僅解決了天然地基中存在的承載力不足和沉降過大問題,還減少了地基處理過程中的經(jīng)濟損耗。筏板基礎在有側限地基上受到的支撐形式與在天然地基支撐形式不同,有側限地基的多點支撐形式大大減小地基上部筏板基礎沉降,同時也減小筏板彎矩。在有側限地基上進行筏板基礎設計時,不僅需對兩者間的相互作用進行研究,還需確定出設計筏板基礎的相關參數(shù)。筏板基礎的配筋、厚度、強度以及有側限體長度等因素都會對有側限地基上筏板基礎設計產(chǎn)生影響。本文對有側限地基與筏板基礎間的相互作用進行分析,并對筏板基礎設計中筏板厚度、強度的參數(shù)取值深入研究。本文首先對有側限地基和筏板基礎的相互作用進行室內單元試驗和分析,在此基礎上分別進行了單元數(shù)值模擬和整體數(shù)值模擬,隨后通過工程實例驗證相互作用特性及規(guī)律。通過上述三大部分研究取得如下主要成果:(1)通過室內單元靜載荷試驗,得出有側限體單元上筏板厚度、強度變化時,筏板和有側限體的應變變化規(guī)律。根據(jù)室內單元靜載荷試驗得出有側限地基上筏板應變分布圖,并得出筏板基礎呈“十”字型的破壞形態(tài)。(2)根據(jù)室內單元試驗進行了單元數(shù)值模擬,通過對單元模型中筏板厚度、強度變化規(guī)律進行對比分析,得出兩者結論的一致性。單元數(shù)值模擬驗證了室內試驗結論的正確性。(3)根據(jù)實際工程進行整體數(shù)值模擬,分析上部逐層施工對筏板基礎和有側限地基的應力、沉降影響。對比分析了筏板基礎在有側限地基與天然地基上的沉降。同時,分析出上部逐層施工對有側限體應力、沉降影響。對本文所研究的矩形有側限地基中不同位置處有側限單元應力大小進行了分析研究。(4)在整體模擬中,分析不同筏板厚度對筏板和有側限體的沉降及應力影響,得出在有側限地基上經(jīng)濟合理的筏板厚度范圍值。(5)在整體模擬中,分析不同筏板強度對筏板和有側限體的沉降及應力影響,選出在有側限地基上筏板基礎適用的筏板強度值。
【學位單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU470
【部分圖文】：

2.1.1 有側限地基組成為全面揭示有側限地基中有側限體與土體間受力特性，將有側限地基分解為單元體系進行研究，并發(fā)現(xiàn)內在力學規(guī)律。將有側限地基視為由地基土和有側限體兩部分組成，地基土[39]是由顆粒和孔隙兩個子系統(tǒng)構成。本節(jié)將有側限地基分成有側限體、顆粒、孔隙等子系統(tǒng)進行研究，揭示有側限地基內部力學規(guī)律。為對有側限地基進行完整說明，需對其組成部分進行如下闡述：（1）有側限體單元有側限體單元是四周在同一平面上具有一定強度和變形量并由相對均勻墻體組成的頂和底均處于開放狀態(tài)的一種結構，見圖 2-1 和圖 2-2。有側限體主要由膠結材料單獨或與土體拌和組成，根據(jù)建筑物具體要求選擇膠結材料，不同膠結材料間的力學性能差別較大，本文采用攪拌水泥土形成有側限體。

2.1.1 有側限地基組成為全面揭示有側限地基中有側限體與土體間受力特性，將有側限地基分解為單元體系進行研究，并發(fā)現(xiàn)內在力學規(guī)律。將有側限地基視為由地基土和有側限體兩部分組成，地基土[39]是由顆粒和孔隙兩個子系統(tǒng)構成。本節(jié)將有側限地基分成有側限體、顆粒、孔隙等子系統(tǒng)進行研究，揭示有側限地基內部力學規(guī)律。為對有側限地基進行完整說明，需對其組成部分進行如下闡述：（1）有側限體單元有側限體單元是四周在同一平面上具有一定強度和變形量并由相對均勻墻體組成的頂和底均處于開放狀態(tài)的一種結構，見圖 2-1 和圖 2-2。有側限體主要由膠結材料單獨或與土體拌和組成，根據(jù)建筑物具體要求選擇膠結材料，不同膠結材料間的力學性能差別較大，本文采用攪拌水泥土形成有側限體。

有側限地基與筏板基礎相互作用及筏板基礎設計研究有側限體是由相同材質的、多個有側限體單元在同一平面上，組合而成的一個整體。本文有側限體由表層土和水泥根據(jù)一定摻灰量拌和而成，水泥土攪拌形成縱橫向并且垂直交叉的地下連續(xù)墻，見圖 2-3 和圖 2-4，稱其為有側限體。實際工程中可采用 TRD 工法[40]進行施工。（3）有側限地基有側限地基由有側限體和水平、垂直范圍內地基土構成。對于不同功能、材料的有側限體和地基土構成的地基統(tǒng)稱有側限地基。地基土被有側限體分割成相等或不等面積的土柱。土柱和有側限體的頂部作為建筑物的基礎，基礎底部與地基相連接的位置，根據(jù)建筑物的沉降速率選擇透水結構層或不透水結構層。有側限體端部根據(jù)地基沉降的速率選擇不透水或相對較硬的地層作為持力層。

【參考文獻】

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本文編號：2833861