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路堤下PCC桩复合地基群桩作用性状研究

作　者: 王振芳
导　师: 刘汉龙
学　校: 河海大学
专　业: 岩土工程
关键词: 路堤荷载刚性桩复合地基 PCC桩群桩效应有限元分析
分类号: U416.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

振动沉模大直径现浇混凝土薄壁管桩(简称PCC桩)是河海大学岩土工程科学研究所刘汉龙教授等自主开发的新型桩基技术，对深厚软土地基加固有快速、经济和有效的提高承载力、减小沉降等优点，已经在我国东部很多地区得到广泛应用。目前对路堤荷载下PCC单桩复合地基承载和沉降性状的研究较多，而复合地基群桩间的相互作用性状研究较少，群桩之间的桩-土荷载分担和相互影响关系还不是十分清楚，本文在总结前人的工作基础上，通过现场试验监测和有限元分析方法，对PCC桩复合地基群桩工作性状进行了研究。论文完成的主要工作有： 1．开展了国内外刚性桩复合地基设计方法对比研究，提出了采用Combarieu负摩擦原理和德国道路设计规范EBGEO来计算PCC桩复合地基桩土荷载分担的方法。 2．通过上海A4高速公路PCC桩复合地基群桩现场试验，分析了不同填土高度和桩间距下，PCC桩土沉降变形、压力变化和桩土荷载分担的规律。PCC群桩效率系数可以借鉴港口规范中高承台下粘土中的群桩计算方法，考虑桩间土的作用进行简化计算。 3．利用有限元软件ABAQUS，建立三维复合地基群桩模型，分析了垫层模量、持力层、桩体几何参数对PCC桩群桩效应的影响，得到PCC桩复合地基设计参数如桩长、桩间距和持力层等选取的一般规律。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
目录  8-10
第一章绪论  10-25
  第一节引言  10-11
  第二节刚性桩复合地基加固技术  11-14
    1.2.1 地基处理技术介绍  11
    1.2.2 刚性桩复合地基介绍  11-12
    1.2.3 刚性桩复合地基的组成、类型与应用  12-13
    1.2.4 刚性桩复合地基的应用  13-14
    1.2.5 刚性复合地基的作用机理  14
  第三节 PCC桩复合地基介绍，设计，研究与应用  14-17
    1.3.1 PCC桩成桩原理  14-15
    1.3.2 PCC桩复合地基设计与检测  15
    1.3.3 PCC桩的优势与应用  15-16
    1.3.4 PCC桩研究现状与问题  16-17
  第四节 PCC复合地基群桩问题的提出  17-19
    1.4.1 复合地基群桩工作形状和群桩效应  17-18
    1.4.2 PCC复合地基群桩效应研究的意义  18-19
  第五节刚性桩复合地基群桩作用研究现状  19-24
    1.5.1 研究现状  19-22
    1.5.2 存在的问题  22-24
  第六节本文研究主要内容  24-25
第二章刚性桩复合地基设计方法对比分析  25-42
  第一节引言  25-26
  第二节刚性桩复合地基试验研究  26-28
    2.2.1 Rathmayer(1975)  26
    2.2.2 Low and al(1994)  26-27
    2.2.3 Demerdash(1996)  27-28
    2.2.4 Kempfert et al(1999-2002)  28
    2.2.5 HAN(1999)  28
  第三节刚性桩复合地基的设计与计算方法  28-36
    2.3.1 Marston和Anderson(1913)模型  29-30
    2.3.2 Terzaghi(1943)三棱柱平衡模型  30-31
    2.3.3 拱效应模型计算  31-34
    2.3.4 负摩擦理论  34-35
    2.3.5 理论设计方法总结  35-36
  第四节设计方法比较分析  36-40
  第五节 PCC桩复合地基设计方法分析  40-41
  第六节小结  41-42
第三章 PCC桩复合地基群桩现场试验研究  42-59
  第一节引言  42-43
  第二节工程概况  43-48
    3.2.1 试验段介绍  43
    3.2.2 试验区工程地质条件  43-45
    3.2.3 加固方案设计  45-46
    3.2.4 表面沉降观测  46
    3.2.5 分层沉降观测  46-47
    3.2.6 土压力观测  47-48
  第三节 PCC桩复合地基群桩作用性状分析  48-56
    3.3.1 PCC桩复合地基表面沉降  48-50
    3.3.2 填土荷载对PCC群桩的作用影响  50-51
    3.3.3 PCC桩复合地基群桩分层沉降作用分析  51-53
    3.3.4 PCC桩复合地基群桩桩间土应力分布分析  53-56
  第四节群桩效应分析  56-58
  第五节本章小结  58-59
第四章 PCC桩复合地基群桩效应数值分析  59-76
  第一节引言  59
  第二节有限元基本理论和ABAQUS软件介绍  59-61
    4.2.1 有限元基本理论介绍  59-60
    4.2.2 ABAQUS程序介绍  60-61
  第三节 PCC桩有限元分析模型和参数选取  61-63
    4.3.1 PCC桩复合地基群桩几何模型  62-63
    4.3.2 材料模型与参数选取  63
    4.3.3 数值试验方案  63
  第四节单桩静载试验结果和模拟对比  63-66
    4.4.1 单桩试验与模拟模型  64
    4.4.2 材料和结构参数  64
    4.4.3 桩土接触面设置  64-65
    4.4.4 模型尺寸和初始条件  65
    4.4.5 结果对比分析  65-66
  第五节 PCC桩复合地基群桩效应计算结果分析  66-74
    4.5.1 垫层的影响  66-67
    4.5.2 持力层的影响  67-69
    4.5.3 桩数的影响  69-70
    4.5.4 桩长的影响  70-71
    4.5.5 桩间距的影响  71-72
    4.5.6 边桩、角桩和中心桩性状对比  72-74
  第六节本章小结  74-76
第五章结论与展望  76-78
  第一节结论  76-77
  第二节展望  77-78
参考文献  78-81
致谢  81

路堤下PCC桩复合地基群桩作用性状研究

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