本文關(guān)鍵詞：旋噴樁地基加固方案及效果研究

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【摘要】：旋噴樁是一種水泥土樁,設(shè)置在軟土地基中與樁間土共同承載構(gòu)成旋噴樁復(fù)合地基。旋噴樁采用高壓噴射注漿技術(shù),具有樁土結(jié)合緊密、成樁形狀靈活、施工設(shè)備簡單和環(huán)境影響較小等優(yōu)勢,特別適合用于工程落成后的地基加固,具有廣泛應(yīng)用。但目前旋噴樁理論的研究落后于工程實踐,設(shè)計上偏于保守造成浪費。本文以陜北某工程地基不均勻沉降的加固治理項目為研究對象,以ANSYS軟件為研究工具,分別選取樁長(L)、樁徑(D)、樁間距(S)等3個參數(shù)對旋噴樁地基加固的效果進(jìn)行專門研究,每個參數(shù)均選取5種不同方案進(jìn)行效果對比,同時具體針對每一個參數(shù),又進(jìn)一步細(xì)分為總沉降量、水平變形量、應(yīng)力分布等3個部分進(jìn)行詳細(xì)展開,取得了以下研究成果：1)承載力計算,對比分析常用的面積比法和應(yīng)力比法,得出旋噴樁設(shè)計推薦采用面積比法,并提出了適用于旋噴樁托換工程的面積置換率計算方法。2)加固區(qū)沉降量計算,常用的復(fù)合模量法中關(guān)鍵參數(shù)為復(fù)合壓縮模量Esp,本文建立了考慮樁和土承載力發(fā)揮系數(shù)的復(fù)合壓縮模量Esp的計算公式。3)旋噴樁復(fù)合地基有限元模型多采用等截面方樁代替實際中的圓樁,建模簡單但誤差較大。本文采用圓樁、按實際工程分四層土建立了模型,并全部采用六面體網(wǎng)格劃分。4)本文針對工程實例,將不同樁長(L)、樁徑(D)、樁間距(S)的旋噴樁地基加固方案分別建模計算、分析效果并匯總結(jié)果,提出了5個旋噴樁加固方案的優(yōu)化原則。5)按照優(yōu)化原則,本文對旋噴樁加固方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,將樁長減少0.5m并合理調(diào)整樁間距,取得了良好的加固效果和經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】：旋噴樁 水泥土樁 高壓噴射注漿技術(shù) 復(fù)合壓縮模量 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU753.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 高壓噴射注漿技術(shù)概述8-9
• 1.1.2 高壓噴射注漿技術(shù)發(fā)展9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國內(nèi)研究應(yīng)用10-12
• 1.2.2 國外研究和發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題提出背景13-14
• 1.3.1 工程需求13
• 1.3.2 現(xiàn)有研究不足13-14
• 1.4 研究目的與本文主要內(nèi)容14-16
• 1.4.1 研究目的14
• 1.4.2 研究內(nèi)容14-16
• 2 旋噴漿液材料配比與固結(jié)體強度16-23
• 2.1 旋噴漿液材料的特性16-17
• 2.2 旋噴漿液材料與配比17-20
• 2.2.1 漿液材料的選擇與配比17-19
• 2.2.2 漿液材料的使用數(shù)量19-20
• 2.3 旋噴漿液在土中的硬化機理20-21
• 2.3.1 水泥水化機理20
• 2.3.2 水泥與土硬化機理20-21
• 2.4 旋噴固結(jié)體強度的影響因素21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 3 旋噴樁復(fù)合地基的加固機理及承載力研究23-31
• 3.1 旋噴樁復(fù)合地基加固機理及優(yōu)缺點23-25
• 3.1.1 高壓噴射流的種類及構(gòu)造23-24
• 3.1.2 高壓噴射流破土機理24
• 3.1.3 旋噴樁成樁機理24-25
• 3.1.4 旋噴樁復(fù)合地基的優(yōu)缺點25
• 3.2 旋噴樁復(fù)合地基承載力計算方法25-29
• 3.2.1 單樁豎向承載力26-27
• 3.2.2 面積比法27-28
• 3.2.3 應(yīng)力比法28-29
• 3.3 旋噴樁復(fù)合地基承載力計算公式的對比分析29
• 3.4 本章小結(jié)29-31
• 4 旋噴樁復(fù)合地基沉降研究31-41
• 4.1 旋噴樁復(fù)合地基沉降機理31-32
• 4.1.1 旋噴樁樁土共同作用機理31
• 4.1.2 旋噴樁復(fù)合地基破壞形式31
• 4.1.3 旋噴樁復(fù)合地基沉降機理31-32
• 4.2 旋噴樁復(fù)合地基沉降計算方法32-37
• 4.2.1 加固區(qū)沉降量計算32-35
• 4.2.2 下臥層沉降量計算35-36
• 4.2.3 旋噴樁復(fù)合地基沉降量計算36-37
• 4.3 旋噴樁復(fù)合地基沉降數(shù)值分析37-38
• 4.4 復(fù)合壓縮模量計算公式的建立38-41
• 4.4.1 計算公式建立所用假設(shè)38
• 4.4.2 計算公式建立過程38-40
• 4.4.3 計算公式建立成果分析40-41
• 5 旋噴樁地基加固有限元分析及優(yōu)化41-64
• 5.1 ANSYS有限元軟件簡介41
• 5.2 DP非線性材料簡介41-42
• 5.3 有限元模型的建立及分析42-60
• 5.3.1 有限元模型的建立42-44
• 5.3.2 不同樁長(L)旋噴樁地基加固的效果研究44-50
• 5.3.3 不同樁徑(D)旋噴樁地基加固的效果研究50-55
• 5.3.4 不同樁間距(S)旋噴樁地基加固的效果研究55-60
• 5.4 旋噴樁地基加固方案的優(yōu)化研究60-64
• 5.4.1 不同方案分析結(jié)果匯總60-61
• 5.4.2 旋噴樁加固方案的優(yōu)化原則61
• 5.4.3 旋噴樁加固方案的優(yōu)化設(shè)計61-64
• 6 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69-71

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