【摘要】：加筋碎石墊層-夯實水泥土楔形樁復合地基技術,是近年來被提出來的一種新型軟土地基加固方法。為揭示該新技術在循環(huán)荷載下的工作特性,本文采用模型試驗與三維數(shù)值分析(FLAC3D軟件)相結合的方法,從夯實水泥土樁 土接觸界面摩擦特性、土工格柵加筋碎石墊層工作特性、地基土的動力特性、復合地基在循環(huán)荷載作用下的承載特性,以及復合地基應力場和位移場等5個方面,對循環(huán)荷載作用下加筋碎石墊層-夯實水泥土楔形樁復合地基的工作特性展開了系統(tǒng)的研究,得出了以下結論:1、夯實水泥土-土接觸面的摩阻力隨養(yǎng)護齡期的增長、土的含水量減少、水泥土水泥摻量增加而增大,并存在一個合理的水泥摻量。2、褥墊層能夠通過調節(jié)荷載分布,來減小基礎沉降。墊層并不是越厚越好,而是存在一個合理的墊層厚度;在墊層中加入土工格柵后,可以進一步減小基礎沉降;在墊層厚度允許的情況下,土工格柵層數(shù)越多基礎沉降越小。3、阻尼比?隨著動應變的增大呈先增大后減小的趨勢,并在最后保持穩(wěn)定;隨著動應變的增加以用圍壓的降低,土的動彈性模量越來越小,同時在動應變較小時,圍壓對土的動彈性模量的影響較顯著;動強度隨著振動次數(shù)增加而減小,且在振次較小時,動強度下降速度較快,隨著振動次數(shù)的增大,動強度下降趨緩。4、在循環(huán)荷載作用下,循環(huán)荷載峰值、循環(huán)次數(shù)、有無格柵以及楔角大小等因素對復合地基沉降、樁-土應力比、樁身應變有較大影響;楔形樁的特殊形狀,可以增強樁-土相互作用,減小復合地基沉降,增大樁-土應力比,減小樁頂應力與樁頂?shù)膽?優(yōu)化樁身應力分布,從而提高復合地基的承載力;當夯實水泥土楔形樁與碎石墊層形成雙向增強體復合地基時,在墊層中加入土工格柵可以進一步提高復合地基的承載力。5、運用FLAC3D建立的復合地基模型模擬的結果與試驗結果有較好的吻合性;通過對復合地基和樁體的應力場和位移場進行分析,進一步研究了加筋碎石墊層-夯實水泥土楔形樁復合地基在循環(huán)荷載作用下的應力分布特性和沉降變化規(guī)律,并進一步證實了夯實水泥土楔形樁的承載特性優(yōu)越于等截面樁。
[Abstract]:Reinforced gravel cushion-rammed cement-soil wedge pile composite foundation technology is a new kind of soft soil foundation reinforcement method proposed in recent years. In order to reveal the working characteristics of the new technology under cyclic load, this paper adopts the method of model test and three-dimensional numerical analysis (FLAC3D) to study the friction characteristics of compacted cement-soil pile / soil contact interface. The working characteristics of geogrid reinforced gravel cushion, the dynamic characteristics of foundation soil, the bearing characteristics of composite foundation under cyclic load, and the stress field and displacement field of composite foundation are discussed. The working characteristics of reinforced gravel cushion and compacted cement-soil wedge pile composite foundation under cyclic loading are studied systematically. The following conclusions are obtained: 1. The friction of compacted cement-soil-soil interface increases with the curing age. The soil water content decreases and the cement content increases, and there is a reasonable cement content. 2. The cushion can reduce the foundation settlement by adjusting the load distribution. The cushion is not the thicker the better, but there is a reasonable cushion thickness, after the addition of geogrid in the cushion, the foundation settlement can be further reduced. When the thickness of the cushion is allowed, the more the number of geogrid layers, the smaller the foundation settlement. 3, damping ratio? With the increase of dynamic strain, the dynamic strain increases first and then decreases, and keeps stable at last. With the increase of dynamic strain and the decrease of confining pressure, the dynamic elastic modulus of soil becomes smaller and smaller, and when the dynamic strain is small, the influence of confining pressure on the dynamic elastic modulus of soil is more obvious. The dynamic strength decreases with the increase of vibration times, and decreases more quickly with the increase of vibration frequency, and with the increase of vibration times, the dynamic strength decreases slowly. 4. Under cyclic load, the peak value of cyclic load and the number of cycles decrease. The influence of grille and wedge angle on settlement of composite foundation, pile-soil stress ratio and strain of pile body is significant. The special shape of wedge pile can enhance the pile-soil interaction, reduce the settlement of composite foundation, increase the pile-soil stress ratio, decrease the stress concentration of pile top and pile top, optimize the stress distribution of pile body, and improve the bearing capacity of composite foundation. When compacted cement-soil wedge pile and gravel cushion form bidirectional reinforcement composite foundation, the bearing capacity of composite foundation can be further improved by adding geogrid to the cushion. The simulation results of the composite foundation model established by FLAC3D are in good agreement with the test results. Through the analysis of the stress field and displacement field of composite foundation and pile, the stress distribution characteristics and settlement variation of reinforced gravel cushion and rammed cement-soil wedge pile composite foundation under cyclic load are further studied. It is further proved that the bearing capacity of tamped cement-soil wedge pile is superior to that of equal section pile.
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU447;U416.16

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本文編號：2401201