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文檔簡介
1、隨著我國高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展,所遇到的各類軟土地基問題日漸突出,各種地基處理技術(shù)不斷涌現(xiàn),其中,以復(fù)合地基技術(shù)的發(fā)展較為突出?;诤粚嵥嗤列ㄐ螛稄?fù)合地基、加筋墊層復(fù)合地基和側(cè)向約束技術(shù)研究成果的總結(jié)與分析,本課題組提出了一種高速公路軟基加固的新技術(shù)——側(cè)向約束下土工格室+夯實水泥土楔形樁雙向增強復(fù)合地基技術(shù)。本文采用室內(nèi)土工試驗、室內(nèi)模型試驗、FLAC3D數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,較為系統(tǒng)地分析豎向荷載下,側(cè)向約束結(jié)構(gòu)+土工格室+夯實水
2、泥土楔形樁復(fù)合地基的沉降特性、約束結(jié)構(gòu)側(cè)向位移規(guī)律、樁-土應(yīng)力比的演化規(guī)律以及樁身軸力分布規(guī)律等工作特點,主要研究工作包括:
首先,針對在軟土地基上土工格室加筋墊層的加筋作用,采用室內(nèi)模型試驗和FLAC3D數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,分析了在天然地基上純墊層與加筋墊層的工作特性。結(jié)果表明:碎石墊層對豎向荷載的調(diào)節(jié)能力好于粗砂墊層,在碎石墊層中鋪設(shè)土工格室可有效地改善墊層力學性能,增強墊層的整體性,使得墊層成為具有較大剛度的板狀結(jié)構(gòu),
3、可將上部荷載較好地均化到地基土表面,從而避免軟土地基局部出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
其次,基于相似理論,設(shè)計了6組側(cè)向約束條件下雙向增強體復(fù)合地基模型,并分別進行了復(fù)合地基載荷試驗,對比分析了側(cè)向約束、土工格室加筋墊層、楔角等因素對夯實水泥土樁復(fù)合地基承載特性的影響。結(jié)果表明:1)夯實水泥土樁復(fù)合地基中樁–土荷載分擔的規(guī)律與其它樁體復(fù)合地基具有一定的相似性,即復(fù)合地基中的中心樁、邊中樁、角樁的沉降存在較為明顯的差異,中心樁的沉降最大
4、、邊中樁次之、角樁的沉降最??;2)側(cè)向約束結(jié)構(gòu)對加固區(qū)中的軟土存在挾持與遮攔作用,能有效地減小復(fù)合地基的沉降,增強了復(fù)合地基中的樁–土相互作用;3)土工格室+夯實水泥土樁復(fù)合地基能有效提高地基承載力,減小不均勻沉降;4)在相同荷載作用下,夯實水泥土楔形樁復(fù)合地基的沉降明顯小于夯實水泥土圓柱形樁復(fù)合地基的沉降。
最后,基于大比例模型試驗結(jié)果,采用FLAC3D軟件進行了三維數(shù)值分析,較為全面地探討了墊層參數(shù)、側(cè)向約束條件、楔角、樁
5、間距等幾個重要參數(shù)對夯實水泥土樁復(fù)合地基承載特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:1)復(fù)合地基的承載特性與樁間距、格室加筋墊層、楔角及側(cè)向約束結(jié)構(gòu)有關(guān),其中,樁間距對復(fù)合地基的影響程度最大;2)在小楔角范圍內(nèi)(楔角約為0.7°~1.7°),夯實水泥土楔形樁復(fù)合地基承載力提高幅度隨楔角的增大而增加;3)當樁間距小于4DZ(DZ為楔形樁的平均直徑)時,夯實水泥土楔形樁和約束樁對樁間土的挾持與遮攔作用較強,樁-土應(yīng)力比隨著樁間距的增大而減小,且最終趨于某
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