發(fā)布時間：2020-11-19 03:03

　　 組合型復合地基是一種新型的地基處理技術,在軟土地基處理中逐漸得到應用,但是由于其固結理論研究較為滯后,使其推廣和應用受到了極大的限制。本文以推動組合型復合地基固結理論的成熟為目標,對組合型復合地基的固結問題進行了較為系統(tǒng)的研究,得到一些有益的成果。1、基于軸對稱固結模型,以透水樁為中心,將邊界上的不透水樁及其涂抹區(qū)簡化為連續(xù)的不透水墻,并考慮透水樁的體積壓縮,建立了組合型復合地基的固結微分方程,利用邊界條件和初始條件,得到了透水樁打穿時外部荷載瞬時施加情況下的地基固結解析解。與文獻中模型進行對比,結果表明本文求解得到的固結速率能夠避免因忽略透水樁體積變化而高估組合型復合地基的固結速率的問題,結果更為合理。2、針對透水樁未打穿軟土層時的組合型復合地基,基于軸對稱固結模型和雙層地基固結理論,將上層加固區(qū)進行一維等效,與下層加固區(qū)聯(lián)立求解,得到了考慮透水樁樁體壓縮的固結解析解。該解析解中上下層加固區(qū)的固結速率一致,孔隙水壓力連續(xù),更符合實際。3、用ADINA軟件建立了軸對稱簡化模型、方形樁簡化模型和未簡化模型等多種組合型復合地基有限元分析模型,分析表明軸對稱有限元模型計算結果與本文解析解的結果一致性較好,說明本文的解析解可信;簡化模型與未簡化模型的結果規(guī)律一致,差別不大,說明將組合型復合地基的固結問題簡化為軸對稱問題合理可行。4、建立了群樁有限元模型與單個計算單元模型,對比發(fā)現(xiàn):群樁復合地基的固結速率比單個計算單元地基的固結速率快;無論群樁或者是單樁,打穿條件下的組合型復合地基固結速率均較不打穿時固結速率快。5、對樁徑比、擾動效應、井阻效應和樁土模量比等影響地基固結的主要因素進行了分析發(fā)現(xiàn):組合型復合地基的固結速率受透水樁的施工擾動效應、不透水樁的壓縮模量和透水樁加固深度影響較大,而受不透水樁的施工擾動效應、透水樁的壓縮模量影響較小;在透水樁未打穿軟土層時組合型復合地基中,上下層加固區(qū)的土體模量和滲透系數(shù)的變化對整個地基的固結速率影響效果不完全相同。6、以固結速率和總沉降為兩個主要控制對象,對影響復合地基的多個因素進行了分析,結果發(fā)現(xiàn):施工擾動和井阻效應對其固結過程有影響,而對總沉降沒有影響;樁徑比和樁土模量比對固結和總沉降都有影響;打穿條件下,透水樁加固深度主要影響地基的總沉降,未打穿條件下,透水樁深度對固結過程影響較大,而對總沉降的影響較小。各個因素對復合地基的固結和總沉降的影響有主次之分,側重點不同。因此,可以利用各因素的作用差異,并基于“強強組合”原則提出了地基優(yōu)化措施,可為實際工程參考。
【學位單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU470
【部分圖文】：

c樁半徑 =0.2pr m，其樁間距都為 2.1m；樁土均為均質彈性材料，樁土頂端設置剛性板，荷載瞬時施加在剛性板上， 1000P =kPa。計算模型單元如圖 2-1（b）所示，模型的其他參數(shù)見表 4-1。表 4-1 模型參數(shù)表Table 4-1 Parameters of the models分析方法H/mEs/MPaEp/MPaEc/MPaμsμpμc滲透系數(shù)/（10-5m/d）kvkhkc有限元 10 5 250 50 0.35 0.3 0.3 5 10 104解析解 10 5 250 50 - - - 5 10 104注：μs、μp和 μc分別為土體、不透水樁和透水樁的泊松比，其他符合意義同前。接下來的研究涉及到透水樁打穿軟土層條件下組合型復合地基與透水樁不打穿軟土層條件下組合型復合地基，為敘述方便，這里稱前者為復合地基Ⅰ，后者為復合地基Ⅱ。4.3.2 透水樁打穿軟土層條件下組合型復合地基固結模型由于解析解按軸對稱模型求出，為保證對比的有效性，首先建立了二維模型（模型采用 2D 實體單元 Axisymmetric 受力狀態(tài)）和三維軸對稱模型，見圖 4-1（a）、（b）；為尋求模型的簡化，分別建立了方形樁和柱形樁三維模型，見圖 4-1（c）、（d）。

（a） （b） （c）圖 4-4 不同有限元模型的孔隙水壓力分布圖Fig.4-4 Distribution of pore pressure in different finite element models.3.3 透水樁不打穿軟土層條件下組合型復合地基固結模型10-310-210-11001011021.00.80.60.40.20.0UTh2 D 模型解析解（按沉降計算）圖 4-5 固結度隨時間變化曲線（復合地基Ⅱ）Fig.4-5 Relationship between U and Th （combined composite foundationⅡ）圖 4-5 為透水樁不打穿軟土層條件下復合地基固結速率的解析解與有限元解的，可以看出，兩者的結果一致性較好，說明解析解能夠很好的反映該復合地基的固
【參考文獻】

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本文編號：2889596