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粉喷桩加固软基的工程应用与计算分析

作　者: 李雪刚
导　师: 赵建三；唐平英
学　校: 长沙理工大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 复合地基粉喷桩桩土应力比承载力设计和施工
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 121次
引　用: 2次
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内容摘要

粉喷桩加固软土路基在工程中应用十分广泛,其目的在于提高路基的稳定性和控制地基的沉降变形。目前对粉喷桩加固路基变形的计算理论和试验研究虽已取得了不少成果,但由于粉喷桩复合地基的性状极为复杂,对粉喷桩复合地基的受力变形机理认识还不足,各种设计参数的不确定性影响因素较多,理论计算成果与实际结果还存在较大差距。本文在认真总结水泥搅拌桩复合地基研究成果的基础上,结合工程实践,讨论了两个具有粉喷桩特色的问题,即:桩土应力比的计算和确定粉喷桩复合地基承载力方法的探讨。桩土应力比是反映复合地基工作状态的一个重要参数,其取值将直接影响工程造价及工程安全。由于土体和桩体的实际应力应变关系比较复杂,至今尚无一个被工程界接受的较完善的计算模式。本文推导了一种考虑桩-土相互作用下计算桩土应力比的一组解析解,为计算复合地基桩土应力比提供了一种新的思路,对复合地基设计有一定的参考价值。并通过试验和数据分析,给出了土压力随填土高度的变化规律和桩土应力比的变化规律,说明土工格栅与砂垫层组成复合褥垫层,可以提高桩土应力比,分散均化地基应力的效果明显,从而提高整个体系的承载力,也说明桩土应力比并非一常数,在设计取值时应尽量全面考虑各种因素,用多种方法试算,合理取值。其次,总结了目前确定粉喷桩复合地基承载力的方法,分析了这些方法的优劣。静载试验是传统而又最直接可靠的确定复合地基承载力的方法,根据静载试验得到的P～S曲线,在按有关规范确定承载力时具有很大的主观性。本文提出确定粉喷桩复合地基承载力的双曲线拟合法,并通过大量试验数据进行计算、对比分析,指出双曲线拟合法确定单桩或复合地基承载力不失为一种有效的辅助方法。最后,从实践中,探讨了粉喷桩复合地基施工和设计应注意的问题和存在的误区,为进一步开展复合地基的理论和实践研究提供帮助。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 粉喷桩复合地基研究现状  10-15
    1.2.1 粉喷桩发展历史  10-11
    1.2.2 复合地基承载力的计算  11-12
    1.2.3 复合地基沉降计算  12-14
    1.2.4 复合地基的稳定性分析  14-15
  1.3 本文的工作  15-16
第二章粉喷桩加固软基的机理和特点  16-22
  2.1 粉喷桩加固软基的原理  16-17
  2.2 粉喷桩加固地基土的性状  17-19
  2.3 粉喷桩加固软基的工程应用  19-22
第三章粉喷桩复合地基桩土应力比的计算方法  22-37
  3.1 桩土应力比计算方法  22-25
    3.1.1 试验法  22-23
    3.1.2 数值法  23-24
    3.1.3 解析法  24-25
  3.2 粉喷桩复合地基桩土应力比计算的新思路  25-29
  3.3 土工格栅砂垫层粉喷桩复合地基现场试验与分析  29-35
    3.3.1 试验概况  30-32
    3.3.2 测试结果分析  32-35
  3.4 小结  35-37
第四章确定粉喷桩复合地基承载力方法的探讨  37-51
  4.1 粉喷桩复合地基承载力的确定方法  37-39
    4.1.1 综合计算确定复合地基承载力  37-38
    4.1.2 采用荷载试验确定复合地基承载力  38-39
  4.2 确定粉喷桩复合地基承载力方法的对比分析  39-44
  4.3 确定粉喷桩复合地基承载力的双曲线拟合法  44-50
    4.3.1 拟合关系的判定  44-45
    4.3.2 工程实例分析  45-50
  4.4 小结  50-51
第五章粉喷桩复合地基施工和设计应注意的问题  51-56
  5.1 软基处理规划的合理程序  51
  5.2 软基处理设计中应重视的问题和误区  51-54
  5.3 粉喷桩施工中存在的问题  54-56
第六章结论与展望  56-57
  6.1 结论  56
  6.2 未来展望  56-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
附录A (攻读学位期间发表论文情况)  61-62
附录B 复合地基试验数据及 P—S曲线  62-72

粉喷桩加固软基的工程应用与计算分析

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