T形水泥土攪拌（TDM）樁是具有擴(kuò)大頭的變直徑攪拌樁,T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基的固結(jié)機(jī)理較傳統(tǒng)的等直徑水泥土攪拌樁復(fù)合地基復(fù)雜得多,固結(jié)計(jì)算也更為困難。為了獲得懸浮T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基的固結(jié)計(jì)算模型,基于加固區(qū)樁-土等豎向應(yīng)變假設(shè),推導(dǎo)出變荷載作用下懸浮T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基的一維固結(jié)控制方程和求解條件。將固結(jié)方程和求解條件進(jìn)行函數(shù)變換,利用3層地基一維固結(jié)理論建立單級(jí)加荷條件下T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基的固結(jié)解析解,包括加固區(qū)、樁間土和下臥層土中的平均超靜孔隙水壓力解答和復(fù)合地基整體平均固結(jié)度解答。然后,通過與固結(jié)度有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證固結(jié)解析解的合理性。最后,利用固結(jié)度解析解對(duì)影響復(fù)合地基固結(jié)速率的主要因素進(jìn)行分析,研究懸浮T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基的固結(jié)特性。研究結(jié)果表明:復(fù)合地基固結(jié)度的解析解與有限元數(shù)值解較為一致;懸浮T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基的固結(jié)速率隨水泥土攪拌樁貫入比、壓縮模量、下部小直徑攪拌樁的置換率以及下臥層土壓縮模量的增加而增大,攪拌樁貫入比、下臥層的剛度對(duì)復(fù)合地基固結(jié)速率的影響更為顯著;擴(kuò)大頭尺寸和剛度的變化對(duì)T形水泥土攪拌樁復(fù)合地基固結(jié)速率的影響很小... 

【文章來源】：中國公路學(xué)報(bào). 2020,33(09)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

圖２附加應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線Ｆｉｇ．２σ（ｔ）－ｔＣｕｒｖｅ

結(jié)特性本節(jié)將通過參數(shù)分析研究懸�。裕模蜆稄�(fù)合地基的固結(jié)特性，基準(zhǔn)參數(shù)如下：Ｈ＝２５ｍ，Ｈ１＝４ｍ，Ｈ２＝１６ｍ，Ｈ３＝５ｍ，ｍ＝０．０４，ρ＝２，Ｅｓ１＝Ｅｓ２＝３ＭＰａ，Ｅｓ３＝２０ＭＰａ，ｋｖ１＝ｋｖ２＝ｋｖ３＝１０－８ｍ·ｓ－１，Ｅｐ１＝Ｅｐ２＝ＥＰ＝１５０ＭＰａ。圖４解析解與有限元解的比較Ｆｉｇ．４ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌＲｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈＦＥＭＲｅｓｕｌｔｓ圖５給出了ＴＤＭ樁貫入比β＝（Ｈ１＋Ｈ２）／Ｈ的變化對(duì)復(fù)合地基固結(jié)度曲線（Ｕｓ－Ｔｕ）的影響，計(jì)算時(shí)�。牛螅保剑牛螅玻剑牛螅常剑常停校�，Ｈ１＝４ｍ，β＝０時(shí)為天然地基計(jì)算結(jié)果。從圖５可以清楚地看到，懸浮ＴＤＭ復(fù)合地基的固結(jié)速率隨ＴＤＭ樁貫入比的增加而增大，且固結(jié)速率的增加率逐漸增大，如Ｔｕ＝０．１２９６（ｔ＝３１２ｄ），β從０．５增大到０．６５時(shí)固結(jié)速率僅增加４．２％，而β從０．８增大至０．９５時(shí)固結(jié)速率增幅則達(dá)到１５．８％。ＴＤＭ樁貫穿軟土?xí)r復(fù)合地基的固結(jié)速率達(dá)到最大值。由圖５還可看出，只有圖５β對(duì)固結(jié)速率的影響Ｆｉｇ．５ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆβｏｎＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＲａｔｅ當(dāng)β＞０．７時(shí)懸�。裕模蜆稄�(fù)合地基的固結(jié)才會(huì)快于天然地基，反之則慢于天然地基。這個(gè)結(jié)果與楊濤等［５，８］分析懸浮等直徑不排水樁復(fù)合地基固結(jié)時(shí)的結(jié)果規(guī)律基本一致，說明ＴＤＭ樁以貫穿軟

圖７ｍ對(duì)固結(jié)速率的影響Ｆｉｇ．７ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｏｎＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＲａｔｅ圖８ρ對(duì)固結(jié)速率的影響Ｆｉｇ．８ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆρｏｎＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＲａｔｅ從圖８可見，懸�。裕模蜆稄�(fù)合地基的固結(jié)速率隨大頭擴(kuò)徑比ρ的增加逐漸減小，其原因在于擴(kuò)大頭直徑的增加導(dǎo)致其下方不能豎向排水的土體截面積增大從而使得復(fù)合地基的固結(jié)速率變小，但固結(jié)速率的減小幅度非常小，各曲線近乎重合，固結(jié)速率非常接近常規(guī)的懸浮水泥攪拌樁復(fù)合地基。計(jì)算表明，在ρ≤２情況下增加擴(kuò)大頭的直徑對(duì)懸�。裕模蛷�(fù)合地基固結(jié)速率幾乎沒有影響。圖９給出了擴(kuò)大頭長度Ｈ１的變化對(duì)懸�。裕模蜆稄�(fù)合地基固結(jié)速率的影響，此時(shí)ＴＤＭ樁的半徑保持不變。圖９清楚地表明，擴(kuò)大頭長度Ｈ１從２ｍ增加到１０ｍ，相應(yīng)的復(fù)合地基固結(jié)度曲線幾乎重合。計(jì)算表明，攪拌樁上部擴(kuò)大頭長度的變化對(duì)懸浮ＴＤＭ樁復(fù)合地基固結(jié)速率的影響很小，可以忽略。考慮擴(kuò)大頭的剛度與其下小直徑攪拌樁不同，圖１０給出了懸�。裕模蜆稄�(fù)合地基固結(jié)速率隨二者壓縮模量比η＝Ｅｐ１／Ｅｐ２變化曲線，計(jì)算中下部小直徑攪拌樁的壓縮模Ｅｐ２＝１５０ＭＰａ保持不變。圖１０表明，懸�。裕模蜆稄�(fù)合地基的固結(jié)速率隨擴(kuò)大頭壓縮模量的增大而增大，但增加率逐漸減小，η≥３后擴(kuò)大頭壓縮模量的增加對(duì)復(fù)合地基固結(jié)速率的影響較小。圖１１給出了下臥層與加固區(qū)土體壓縮模量比圖９Ｈ１對(duì)固結(jié)速率的影響Ｆｉｇ．９ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＨ１

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3571802