水泥攪拌樁復(fù)合地基模型試驗(yàn)研究及數(shù)值分析.pdf

1、淤泥質(zhì)土-砂混合軟土在山間谷地中較為常見(jiàn)。與其它軟土一樣，其也具有較高壓縮性和較低強(qiáng)度，在公路荷載下也可能發(fā)生較大變形或破壞。但由于其成分的特殊性，其工程性質(zhì)、地基處理方法選用、設(shè)計(jì)計(jì)算和檢測(cè)評(píng)價(jià)方法又可能具有其特殊性。因此，有必要進(jìn)行深入研究。
　　本文結(jié)合江西省交通廳“花崗巖地區(qū)山澗軟土的工程特性及地基處理技術(shù)研究”科技項(xiàng)目，以井睦高速公路山澗淤泥質(zhì)土-砂混合軟土復(fù)合地基為研究對(duì)象，進(jìn)行混合軟土的接觸面試驗(yàn)研究、復(fù)合地基模型試

2、驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論：
　　(1)通過(guò)設(shè)計(jì)土砂混合土與混凝土接觸面直剪試驗(yàn)，研究接觸面摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。從實(shí)驗(yàn)可知，樁土接觸面摩擦系數(shù)受混合土的含水率、含砂量性質(zhì)及法向應(yīng)力大小的影響：在相同的含水率條件下，接觸面摩擦系數(shù)隨著含砂量的增加出現(xiàn)先增大后減小；在相同的含砂量條件下，接觸面摩擦系數(shù)隨土砂混合土含水率的增加摩擦系數(shù)逐漸減小；接觸面摩擦系數(shù)在隨著法向應(yīng)力的增加逐漸趨于緩慢減小，最后趨于穩(wěn)定。
　　(2)

3、基于相似理論，設(shè)計(jì)并完成了兩組6個(gè)模型試驗(yàn)，試驗(yàn)研究了不同樁數(shù)及不同含砂量條件下復(fù)合地基的沉降、樁土應(yīng)力比、樁身軸力等的關(guān)系。試驗(yàn)表明：隨著模型加載的增加，試驗(yàn)樁身軸力不斷增大，且沿深度方向出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)；就模型試驗(yàn)而言，含砂量的增加對(duì)復(fù)合地基樁身受力趨勢(shì)影響較小，樁身受力均是兩端小中間大的鼓狀，而數(shù)值上含砂量高的比含砂量低的樁身受力小。另外本章模型試驗(yàn)用土進(jìn)行了物理特性試驗(yàn)，測(cè)定了模型試驗(yàn)下混合土的密度大小、壓縮特性及剪切特性

4、。
　　(3)根據(jù)混合土的工程特性，借助ANSYS有限元分析軟件，對(duì)室內(nèi)模型試驗(yàn)中土砂混合不同含砂量進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，指出在數(shù)值模擬水泥攪拌樁復(fù)合地基時(shí)考慮接觸面摩擦的必要性，并對(duì)模型試驗(yàn)不同含砂量條件下復(fù)合地基的樁身附加應(yīng)力的變化規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，研究得出復(fù)合地基樁身在低含砂量下，樁體承擔(dān)荷載比高含砂量的大。結(jié)合井睦工程現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)復(fù)合地基模型的沉降進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)算，結(jié)果顯示利用有限元計(jì)算復(fù)合地基的沉降與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)較為吻合，是復(fù)合地基計(jì)算沉