砼芯水泥土樁單樁豎向承載性狀研究與可靠度分析.pdf

1、砼芯水泥土樁是一種適用于軟土地基處理的新樁型，由砼或鋼筋砼芯樁外包水泥土構(gòu)成。通過室內(nèi)外模型試驗(yàn)、原型樁試驗(yàn)、有限元分析和理論研究相結(jié)合的方法對(duì)砼芯水泥土樁的承載性狀進(jìn)行了研究。同時(shí)進(jìn)行了砼芯水泥土樁承載力可靠度研究。 本文研究工作的創(chuàng)新性和所取得的研究成果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1.砼芯水泥土樁荷載傳遞規(guī)律研究。進(jìn)行了砼芯樁與水泥土之間荷載傳遞暨共同工作試驗(yàn)研究及有限元分析。模型樁試驗(yàn)表明：芯樁與水泥土之間的粘結(jié)強(qiáng)度

2、與水泥土強(qiáng)度呈近似的線性關(guān)系，當(dāng)水泥土達(dá)到某一強(qiáng)度fcu時(shí)，砼芯樁與水泥土之間的極限側(cè)摩阻力值達(dá)到0.213fcu。由于樁周土的側(cè)向約束作用，原型實(shí)測(cè)結(jié)果大于室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)值。彈塑性有限元分析表明：砼芯樁傳遞給水泥土的側(cè)摩阻力在同一深度內(nèi)通過樁土界面?zhèn)鬟f給樁周土，實(shí)現(xiàn)了荷載的有效傳遞。 2.砼芯水泥土樁承載性狀試驗(yàn)研究。根據(jù)砼芯水泥土樁荷載傳遞機(jī)理，提出豎向承載力計(jì)算新模式：分段疊加法，即在估算砼芯水泥土樁單樁承載力時(shí)，將砼芯水泥土

3、樁劃分為含芯樁段和無芯樁段兩個(gè)部分，分別估算其承載力，砼芯水泥土樁的承載力為二者的疊加。無芯樁段的承載力按水泥土樁有關(guān)參數(shù)計(jì)算。含芯樁段的側(cè)摩阻力可按鉆孔灌注樁的相應(yīng)指標(biāo)計(jì)算側(cè)摩阻力后乘以提高系數(shù)β s計(jì)算。β s的取值根據(jù)截面抗壓剛度比或擠土密度確定。 3.砼芯水泥土樁豎向承載性狀的理論研究。推導(dǎo)了砼芯水泥土樁荷載傳遞基本微分方程的解析解，基于荷載傳遞法的基本原理，提出了分段遞推法。根據(jù)土層和荷載傳遞函數(shù)的不同分別將含芯樁段和