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碎石与CFG两桩型复合地基分析与应用

作　者: 袁洪升
导　师: 史三元
学　校: 河北工程大学
专　业: 结构工程
关键词: 碎石桩 CFG桩两桩型复合地基分析应用
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 48次
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内容摘要

随着社会经济的快速发展,现代建筑的发展也呈现出新的特点,表现为层数增多、体型庞大、受力复杂等,这种情况下首先要解决的就是建筑物的土力学与地基基础问题,碎石与CFG两桩型复合地基在这种趋势下得到了发展和应用。本文通过理论计算、数值模拟和工程实例的方法对该形式复合地基进行了研究并得出以下结论:(1)对碎石与CFG两桩型复合地基的产生和发展进行了分析归纳。虽然碎石与CFG两桩型复合地基具有材料环保、施工方便和经济性好等方面的优势,但其理论发展与工程应用还很不够,有待于深入研究。(2)在总结前人研究成果的基础上详细阐述了碎石与CFG桩的受力机理及其承载力和沉降的计算方法,给出了适合于工程使用的计算公式;(3)通过ANSYS分析程序,利用三维有限元法对两桩型复合地基进行了对比分析,对比分析了多种方案下桩身应力和土体附加应力分布,并探讨了垫层的模量和厚度对承台沉降的影响和对应力的调节作用。(4)结合北京地区某工程将理论运用于工程实践中,从地基处理方案的选择、复合地基的设计与计算、施工中主要控制内容到施工完毕后的地基检测,步步深入的对两桩型复合地基的实用性进行了论证,实例分析表明:碎石与CFG两桩型复合地基能够大幅提高天然地基的承载力并控制地基变形,能够很好的消除地基液化,是一种经济实用的地基处理方法。本文通过研究证实了碎石与CFG两桩型复合地基的可靠性,对其理论的深入研究具有推广工程应用方面的参考价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 引言  10-11
  1.2 选题背景及意义  11-12
  1.3 国内外研究进展及其存在问题  12-13
  1.4 论文的主要内容及方法  13-15
第2章碎石桩复合地基及其特性  15-32
  2.1 概述  15-16
  2.2 碎石桩复合地基的工程特性  16-17
  2.3 碎石桩单桩极限承载力计算  17-23
    2.3.1 碎石桩单桩极限承载力计算方法  17-21
    2.3.2 碎石桩单桩承载力计算方法比较  21-23
  2.4 碎石桩复合地基承载力计算  23-25
    2.4.1 碎石桩复合地基的稳定  23-24
    2.4.2 碎石桩复合地基承载力计算  24-25
  2.5 碎石桩复合地基沉降计算方法  25-31
    2.5.1 加固区沉降量计算  26-28
    2.5.2 下卧层沉降量计算  28-31
    2.5.3 复合地基沉降计算方法的比较  31
  2.6 小结  31-32
第3章 CFG 桩复合地基及其特性  32-45
  3.1 CFG 桩复合地基的设计思想  32
  3.2 CFG 桩复合地基的加固机理  32-38
    3.2.1 CFG 桩复合地基的作用  32-33
    3.2.2 垂直荷载作用下复合地基的受力特性  33-36
    3.2.3 复合地基的变形特征  36-37
    3.2.4 边载对CFG 桩复合地基承载性状的影响  37-38
  3.3 CFG 桩复合地基中褥垫层的合理设置  38-39
    3.3.1 褥垫层的作用  38-39
    3.3.2 褥垫层合理厚度的选取  39
  3.4 CFG 桩复合地基设计计算  39-44
    3.4.1 单桩承载力计算  39-40
    3.4.2 桩体强度的设计  40-41
    3.4.3 CFG 桩复合地基承载力计算  41
    3.4.4 CFG 桩复合地基变形计算  41-44
  3.5 小结  44-45
第4章碎石与CFG 两桩型复合地基的设计与计算  45-61
  4.1 概述  45
  4.2 两桩型复合地基的承载性状  45-46
  4.3 两桩型复合地基承载力计算  46-47
  4.4 两桩型复合地基的沉降计算  47-53
    4.4.1 群桩的沉降分析计算  47-49
    4.4.2 关于复合模量  49-53
    4.4.3 两桩型复合地基变形验算  53
  4.5 两桩型复合地基的检测  53-55
  4.6 碎石与CFG 两桩型复合地基的抗液化性能分析  55-60
    4.6.1 天然地基液化的判别  56-57
    4.6.2 碎石与CFG 两桩型复合地基抗震分析  57-59
    4.6.3 碎石与CFG 两桩型复合地基液化的判别  59-60
  4.7 小结  60-61
第5章碎石与CFG 两桩型复合地基有限元分析  61-80
  5.1 概述  61
  5.2 有限元法的基本原理和解题步骤  61-63
  5.3 ANSYS 程序简介  63-68
    5.3.1 ANSYS 软件简介  63-65
    5.3.2 八节点正六面体单元简介  65-66
    5.3.3 土体的本构模型  66-68
  5.4 两桩型复合地基的有限元分析  68-78
    5.4.1 计算模型  68-71
    5.4.2 计算结果分析与讨论  71-78
  5.5 小结  78-80
第6章工程实例及应用  80-93
  6.1 工程概况  80-81
  6.2 施工方案的比选与确定  81-83
    6.2.1 施工方案的制定  81-82
    6.2.2 施工方案的选择  82-83
  6.3 布桩设计  83-85
    6.3.1 碎石桩设计参数  83
    6.3.2 CFG 桩设计参数  83
    6.3.3 碎石桩与CFG 桩面积置换率的确定  83-84
    6.3.4 桩间距确定  84
    6.3.5 褥垫层  84
    6.3.6 沉降预测  84-85
  6.4 两桩型复合地基施工工艺与质量控制  85-86
    6.4.1 施工方法及顺序  85
    6.4.2 主要施工设备和机具  85
    6.4.3 材料及配合比  85
    6.4.4 施工技术措施  85-86
    6.4.5 施工质量控制  86
  6.5 工程检测与评价  86-91
    6.5.1 复合地基效果检测  86-88
    6.5.2 CFG 桩静载试验  88-89
    6.5.3 CFG 桩完整性检测  89-90
    6.5.4 CFG 桩桩身混凝土强度评定  90-91
  6.6 地基沉降随建筑增高的发展  91-92
  6.7 小结  92-93
结论与展望  93-95
参考文献  95-98
致谢  98-99
作者简介  99
攻读硕士学位期间发表论文  99

碎石与CFG两桩型复合地基分析与应用

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