多功能開孔管樁工程特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 08:47
軟土地基上建設(shè)構(gòu)筑物常采用地基處理后再打設(shè)工程樁的兩步施工法,施工耗時(shí)耗材不符合綠色建設(shè)的理念。因此能夠?qū)で笠环N便捷的處理方法具有現(xiàn)實(shí)的意義。本文首先介紹課題組發(fā)明的一種能夠排水的剛性管樁,并對(duì)開孔管樁作為地基處理和工程使用時(shí)的承載能力進(jìn)行計(jì)算;然后,對(duì)開孔應(yīng)力集中和單樁極限抗壓進(jìn)行了數(shù)值模擬研究;然后,基于等應(yīng)變假設(shè)聯(lián)合哈根-泊肅葉公式建立開孔管樁固結(jié)控制方程求得其解析解,在對(duì)影響參數(shù)進(jìn)行參數(shù)分析后,計(jì)算對(duì)比了五種地基處理方法的理論解;最后通過建立三維復(fù)合地基固結(jié)單元,對(duì)開孔管樁復(fù)合地基的沉降及土體內(nèi)孔壓消散進(jìn)行的分析;由于三維建模的復(fù)雜和理論解的局限,采用二維等效方法求解平面應(yīng)變砂墻的等效轉(zhuǎn)換式,以簡(jiǎn)化計(jì)算。主要研究工作如下:1)介紹本文及開孔管樁的結(jié)構(gòu)及使用方法,從理論上說明本文開孔樁提高地基承載力的原因;參考規(guī)范中地基承載力估算公式,對(duì)開孔管樁應(yīng)用于地基處理和工程樁兩種情況進(jìn)行抗剪強(qiáng)度的提高和承載能力計(jì)算分析。2)針對(duì)開孔引起的應(yīng)力集中效應(yīng),采用數(shù)值建模方法研究了開孔大小、管樁壁厚、單層開孔個(gè)數(shù)、排孔層間距及內(nèi)置鋼筋籠的影響,得到了相應(yīng)的影響規(guī)律用以指導(dǎo)樁體開孔設(shè)計(jì)。采用混凝土...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1預(yù)壓排水固法結(jié)示意圖??排水固結(jié)法作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的軟弱土地基處理方法(示意圖見圖1.1),??
針對(duì)上述問題,本人所在課題組提出一種能夠加快土體內(nèi)超靜孔隙水壓力同時(shí)提升樁側(cè)摩阻力的開孔預(yù)制管樁。對(duì)于處理黏土等軟弱土,本樁能空預(yù)壓法快速提高地基土抗剪強(qiáng)度,然后進(jìn)行二次堆載預(yù)壓,從而有效結(jié)時(shí)間,快速提高地基承載力;對(duì)于易液化的砂土,本樁周身小孔能夠通道快速消散土體內(nèi)上升的孔壓,控制場(chǎng)地噴砂冒水、地基失穩(wěn)的現(xiàn)象。??樁體結(jié)構(gòu)及施工方法??考慮到目前存在的各祌剛性樁普遍存在著各種不足,例如:透水混凝土一種多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu),在土體內(nèi)部初期會(huì)有很好的排水效應(yīng),但是隨著時(shí)間,土顆粒會(huì)隨著水流進(jìn)入樁體空隙內(nèi)部堵塞排水通道;目前可見的兩種是少量或局部開孔,能夠起到壓樁時(shí)的超靜孔壓的降低,但是對(duì)于軟土水能力還是太弱,同時(shí)在軟弱土體中極易淤堵造成開孔的失效。本文提出身均布開設(shè)小孔,形成穩(wěn)定滲流通道的開孔樁,樁體外套土工織物進(jìn)行保護(hù)排水通道長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。??■?n??
?管樁??真空壓力??圖2.2排水管樁工作示意圖??2.3開孔管樁復(fù)合地基承載力估算式??抽水??原地面標(biāo)高???NZ????v//////////y//y////M?八?w/////////////////y/(??’:,『:排水:....?.??'..S?土纖:::??v\?'■??w?,?-??-???'?.???■?'■??■?■???■?-v?/?V?*'?'?-?....?...?-?.?'.:??'*??????v????????'??:???■?*???'??-?????^?\/???-???;?;?-?...?-?V,.-.????'?;■'?;??圖2.3開孔管樁復(fù)合地基??預(yù)制開孔管樁、墊層、外側(cè)樁周土、樁內(nèi)側(cè)碎石料相互作用構(gòu)成剛性樁復(fù)合??地基。根據(jù)復(fù)合地基理論,可采用下面的公式對(duì)其承載力進(jìn)行估算:??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變荷載條件下考慮土體非線性的碎石樁復(fù)合地基固結(jié)研究[J]. 李玉成. 河南科學(xué). 2018(02)
[2]基于四叉樹網(wǎng)格和多邊形比例邊界有限元方法的巖土工程非線性靜動(dòng)力分析[J]. 鄒德高,劉鎖,陳楷,孔憲京,余翔. 巖土力學(xué). 2017(S2)
[3]碎石樁與塑料排水板組合處理機(jī)場(chǎng)軟弱土地基[J]. 張麗. 山西建筑. 2017(21)
[4]考慮涂抹區(qū)滲透系數(shù)變化的非飽和土砂井地基固結(jié)特性分析[J]. 秦愛芳,余繼放,葛航. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]排水剛性樁單樁抗液化性能的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 楊耀輝,陳育民,劉漢龍,李文聞,江強(qiáng). 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]軸向反復(fù)荷載作用下圓鋼管混凝土柱的受力性能研究[J]. 史慶軒,趙銳銳,王峰,張海鎮(zhèn). 鋼結(jié)構(gòu). 2017(05)
[7]有孔管樁群樁沉樁引起的超孔隙水壓力模型試驗(yàn)分析[J]. 廖幼孫,雷金波,楊康,柳俊. 公路交通科技. 2017(03)
[8]基于PFC-COMSOL的砂井地基固結(jié)過程數(shù)值模擬分析[J]. 侯宏偉,戴先平,徐霞. 中國(guó)港灣建設(shè). 2017(02)
[9]有孔管樁靜壓沉樁超孔隙水壓力消散分析[J]. 雷金波,萬夢(mèng)華,易飛,楊金尤. 工業(yè)建筑. 2016(11)
[10]變荷載下雙層不排水樁復(fù)合地基一維固結(jié)分析[J]. 趙明華,吳岳武,鄭玥. 公路交通科技. 2016(11)
博士論文
[1]復(fù)雜固結(jié)排水系統(tǒng)的研究[D]. 牛犇.浙江大學(xué) 2014
[2]型鋼超高強(qiáng)混凝土柱受力性能的研究[D]. 朱偉慶.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]有孔錐—柱管樁開孔應(yīng)力集中系數(shù)及樁身極限承載力研究[D]. 楊康.南昌航空大學(xué) 2017
[2]鋼筋混凝土開洞梁的剛度與變形分析[D]. 喬瑞平.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[3]透水混凝土樁抗震效應(yīng)及震動(dòng)堵塞機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 湯濰澤.山東大學(xué) 2016
[4]透水管樁承載性能研究[D]. 戴鄭新.南京工業(yè)大學(xué) 2015
[5]透水性混凝土樁復(fù)合地基抗震機(jī)理及設(shè)計(jì)參數(shù)靈敏性分析[D]. 王聰.山東大學(xué) 2013
[6]承壓容器特殊開孔接管局部力學(xué)特性與應(yīng)力集中系數(shù)研究[D]. 楊蕓蕓.東北大學(xué) 2012
[7]軟黏土中碎石樁成樁過程模擬及成樁后固結(jié)分析[D]. 占鑫杰.湖南大學(xué) 2011
[8]碎石樁處理昆明新機(jī)場(chǎng)紅粘土地基的固結(jié)沉降分析研究[D]. 任佳麗.長(zhǎng)江科學(xué)院 2008
[9]水泥攪拌樁和塑料排水板聯(lián)合處理軟基的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用[D]. 劉孝江.南京林業(yè)大學(xué) 2005
[10]CFG樁聯(lián)合碎石樁長(zhǎng)短樁結(jié)合的復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王松江.河海大學(xué) 2005
本文編號(hào):2966336
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1預(yù)壓排水固法結(jié)示意圖??排水固結(jié)法作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的軟弱土地基處理方法(示意圖見圖1.1),??
針對(duì)上述問題,本人所在課題組提出一種能夠加快土體內(nèi)超靜孔隙水壓力同時(shí)提升樁側(cè)摩阻力的開孔預(yù)制管樁。對(duì)于處理黏土等軟弱土,本樁能空預(yù)壓法快速提高地基土抗剪強(qiáng)度,然后進(jìn)行二次堆載預(yù)壓,從而有效結(jié)時(shí)間,快速提高地基承載力;對(duì)于易液化的砂土,本樁周身小孔能夠通道快速消散土體內(nèi)上升的孔壓,控制場(chǎng)地噴砂冒水、地基失穩(wěn)的現(xiàn)象。??樁體結(jié)構(gòu)及施工方法??考慮到目前存在的各祌剛性樁普遍存在著各種不足,例如:透水混凝土一種多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu),在土體內(nèi)部初期會(huì)有很好的排水效應(yīng),但是隨著時(shí)間,土顆粒會(huì)隨著水流進(jìn)入樁體空隙內(nèi)部堵塞排水通道;目前可見的兩種是少量或局部開孔,能夠起到壓樁時(shí)的超靜孔壓的降低,但是對(duì)于軟土水能力還是太弱,同時(shí)在軟弱土體中極易淤堵造成開孔的失效。本文提出身均布開設(shè)小孔,形成穩(wěn)定滲流通道的開孔樁,樁體外套土工織物進(jìn)行保護(hù)排水通道長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。??■?n??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變荷載條件下考慮土體非線性的碎石樁復(fù)合地基固結(jié)研究[J]. 李玉成. 河南科學(xué). 2018(02)
[2]基于四叉樹網(wǎng)格和多邊形比例邊界有限元方法的巖土工程非線性靜動(dòng)力分析[J]. 鄒德高,劉鎖,陳楷,孔憲京,余翔. 巖土力學(xué). 2017(S2)
[3]碎石樁與塑料排水板組合處理機(jī)場(chǎng)軟弱土地基[J]. 張麗. 山西建筑. 2017(21)
[4]考慮涂抹區(qū)滲透系數(shù)變化的非飽和土砂井地基固結(jié)特性分析[J]. 秦愛芳,余繼放,葛航. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]排水剛性樁單樁抗液化性能的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 楊耀輝,陳育民,劉漢龍,李文聞,江強(qiáng). 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]軸向反復(fù)荷載作用下圓鋼管混凝土柱的受力性能研究[J]. 史慶軒,趙銳銳,王峰,張海鎮(zhèn). 鋼結(jié)構(gòu). 2017(05)
[7]有孔管樁群樁沉樁引起的超孔隙水壓力模型試驗(yàn)分析[J]. 廖幼孫,雷金波,楊康,柳俊. 公路交通科技. 2017(03)
[8]基于PFC-COMSOL的砂井地基固結(jié)過程數(shù)值模擬分析[J]. 侯宏偉,戴先平,徐霞. 中國(guó)港灣建設(shè). 2017(02)
[9]有孔管樁靜壓沉樁超孔隙水壓力消散分析[J]. 雷金波,萬夢(mèng)華,易飛,楊金尤. 工業(yè)建筑. 2016(11)
[10]變荷載下雙層不排水樁復(fù)合地基一維固結(jié)分析[J]. 趙明華,吳岳武,鄭玥. 公路交通科技. 2016(11)
博士論文
[1]復(fù)雜固結(jié)排水系統(tǒng)的研究[D]. 牛犇.浙江大學(xué) 2014
[2]型鋼超高強(qiáng)混凝土柱受力性能的研究[D]. 朱偉慶.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]有孔錐—柱管樁開孔應(yīng)力集中系數(shù)及樁身極限承載力研究[D]. 楊康.南昌航空大學(xué) 2017
[2]鋼筋混凝土開洞梁的剛度與變形分析[D]. 喬瑞平.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[3]透水混凝土樁抗震效應(yīng)及震動(dòng)堵塞機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 湯濰澤.山東大學(xué) 2016
[4]透水管樁承載性能研究[D]. 戴鄭新.南京工業(yè)大學(xué) 2015
[5]透水性混凝土樁復(fù)合地基抗震機(jī)理及設(shè)計(jì)參數(shù)靈敏性分析[D]. 王聰.山東大學(xué) 2013
[6]承壓容器特殊開孔接管局部力學(xué)特性與應(yīng)力集中系數(shù)研究[D]. 楊蕓蕓.東北大學(xué) 2012
[7]軟黏土中碎石樁成樁過程模擬及成樁后固結(jié)分析[D]. 占鑫杰.湖南大學(xué) 2011
[8]碎石樁處理昆明新機(jī)場(chǎng)紅粘土地基的固結(jié)沉降分析研究[D]. 任佳麗.長(zhǎng)江科學(xué)院 2008
[9]水泥攪拌樁和塑料排水板聯(lián)合處理軟基的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用[D]. 劉孝江.南京林業(yè)大學(xué) 2005
[10]CFG樁聯(lián)合碎石樁長(zhǎng)短樁結(jié)合的復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王松江.河海大學(xué) 2005
本文編號(hào):2966336
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