水泥土搅拌桩群桩复合地基承载力确定方法的分析与研究

摘要

随着我国国民经济的迅速发展，基础建设规模的不断扩大，在工程建设中会经常遇到不良地基问题，对不良地基进行加固，改善地基的工程特性，提高地基的抗剪强度、降低地基的压缩性，减少基础的沉降和差异性沉降，以满足建造物的要求。水泥土搅拌桩复合地基便是地基处理的方法之一，由于它具有施工周期及预压期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约大量钢材等特点而得到广泛的应用。但是，水泥土搅拌桩复合地基设计中的根本问题——群桩相互作用机理及其承载力的确定一直没有得到令人满意的研究成果。
　　 针对水泥土搅拌桩复合地基承载力的确定，本文对以下问题进行了探讨，具体内容如下：
　　 1.对目前水泥土搅拌桩复合地基的发展及应用现状进行阐述。
　　 2.对水泥土桩的作用机理进行了探讨，讨论了影响水泥土力学性质的因素，并对水泥土桩复合地基的承载机理进行了分析。
　　 3.对水泥土搅拌桩复合地基进行了现场试验研究，重点探讨了实际工程中水泥土桩复合地基承载力按照现行规范的确定方法。
　　 4.结合工程实例，用ANSYS对水泥土搅拌桩单桩复合地基静荷载试验进行了模拟计算，计算得到的结果和现场试验结果吻合较好。
　　 5.用ANSYS对水泥土搅拌桩群桩复合地基的受荷与变形进行模拟，对水泥土单桩复合地基模型计算得到的承载力与群桩复合地基模型计算得到的承载力进行对比分析，结果证明群桩复合地基承载力远远小于单桩复合地基承载力，说明在工程检测中用单桩复合地基试验结果直接确定群桩复合地基承载力是偏于不安全的。
　　 6.在此基础上，对水泥土搅拌桩复合地基的沉降特性进行模拟，分析了不同桩体模量，不同桩长，以及不同置换率等因素对复合地基承载力的影响，得出：当桩体模量增大时，复合地基的承载力也在增加，但随着桩体模量继续增大，复合地基承载力逐渐趋于稳定，这说明了，桩体模量有一最佳的范围；当桩长增加时，复合地基的承载力也在增加，但随着桩长的继续增加，复合地基承载力逐渐趋于稳定，这说明了复合地基应有一个合理的桩长；当置换率增大时，复合地基的承载力也在增加，但随着置换率的继续增加，复合地基沉降量逐渐趋于稳定，这说明了复合地基存在一个合理的置换率。本次模型分析可得，桩体模量的最佳范围应该在200～300MPa左右，有效桩长在10m左右，最佳置换率应该在20[％]左右。