CFG桩-PHC管桩组合式长短桩复合地基试验研究

摘要

长短桩复合地基是土木工程界近年来在逐渐形成发展的一种新型地基处理形式。工程实践证明，这种新型复合地基在减小基础沉降，协调地基承载力与变形关系方面具有较好的技术经济效益。然而，从理论上看，我国对多桩型组合式长短桩复合地基研究还不充分，对其荷载传递规律、承载力确定方法、变形发展模式等都还没有一致性的结论。其次，受经济技术条件的限制，目前对复合地基的试验研究主要是单桩及单桩复合地基试验。这些试验成果并不能充分反映长短桩复合地基，尤其是多桩型组合式长短桩复合地基工作机理与承载性能。这种现状就限制了长短桩复合地基的工程应用。再者，CFG桩是一种取土桩，PHC管桩则是一种挤土桩，这两种在一定程度上“缺陷相互弥补”的桩型结合在一起，可能减少对周边环境的影响。因此，为了发展完善这种新型地基处理形式的相关理论，推动其工程应用，有必要进行组合式长短桩复合地基的大型原位试验研究。
　　 论文主要采用现场试验、理论分析的方法研究CFG桩-PHC管桩组合式长短桩复合地基工作性状，其主要结论如下：
　　 (1)组合式长短桩复合地基中，长桩的桩土应力比(110～130)明显大于短桩(30～45);CFG/PHC的桩身应力比大致稳定在3.0～4.0左右，这一值的水平与复合地基设计参数有关。
　　 (2)组合式长短桩复合地基中，长桩承担荷载较多，分担荷载比例为65～70％，短桩次之，分担荷载比例为15～25％，桩间土承担荷载较少，分担荷载比例为10～15％。
　　 (3)承台下土体产生向外水平移动，且距离承台越近，桩顶附近土体受桩的侧向约束越强。
　　 (4)根据现有复合地基基本理论，计算出的长桩、短桩的桩土应力比应分别为100～110、45～50，与现场试验结果相近。
　　 (5)对组合式长短桩复合地基承载力计算方法进行修正，建议“发挥度组合法”，建议长桩、短桩的承载力发挥度ξ1、ξ2分别可取0.6～0.8、0.2～0.3，桩间土强度发挥度β可取1.4～1.8，并结合原位试验进行验证，证明建议值具有一定的适用性。
　　 (6)对组合式长短桩复合地基承载力影响因素进行敏感性分析，认为长桩
　　 桩径是最敏感因素，长桩及短桩桩间距次之。

目录

文摘

英文文摘

1 绪言

1.1 引言

1.2 长短桩复合地基的研究现状

1.2.1 长短桩复合地基概述

1.2.2 长短桩复合地基的研究现状

1.3 本文工作

2 组合式长短桩复合地基的现场试验研究

2.1 工程概况

2.1.1 试验现场周边环境

2.1.2 试验现场地质条件

2.1.3 试验现场地下水情况

2.1.4 试验桩体参数

2.2 现场静载荷试验加载

2.2.1 试验目的

2.2.2 试桩试验现场布桩方案

2.2.3 现场静载荷试验过程

2.3 桩-土应力测试

2.3.1 土压力盒埋设及量测

2.3.2 钢筋应力计埋设及量测

2.4 水平位移测试

2.4.1 水平位移测量原理

2.4.2 测斜管的现场埋设

2.4.3 水平位移现场量测

2.5 试验数据处理及分析

2.5.1 试验数据处理及其修正

2.5.2 桩-土应力结果及分析

2.5.3 水平位移结果及分析

3 组合式长短桩复合地基的力学分析

3.1 组合式长短桩复合地基的工作机理

3.1.1 长短桩复合地基的工作机理

3.1.2 组合式长短桩复合地基的工作机理

3.2 组合式长短桩复合地基承载力研究

3.2.1 长短桩复合地基承载力计算方法

3.2.2 组合式长短桩复合地基承载力计算分析

3.2.3 本节小结

3.3 组合式长短桩复合地基桩土应力比研究

3.3.1 长短桩复合地基桩土应力比理论计算方法

3.3.2 组合式长短桩复合地基桩土应力比讨论

3.4 组合式长短桩复合地基承载力影响因素分析

4 结论与展望

4.1 主要结论

4.2 展望

参考文献

致谢