基于扩大支盘水泥土加筋桩的改性水泥土的力学性质试验研究

摘要

随着我国经济社会的不断发展，城市土地资源日益匮乏，对于地下空间的开发需求不断增加。当结构的地下部分位于地下水位以下时，地下水将对结构产生明显的上浮作用，需要采用抗浮措施以保证结构的安全。近年来，国内部分地区通过设置扩大支盘水泥土加筋桩的措施来抵抗地下水对结构的浮力作用，因其抗拔承载能力较大，施工工艺简单，对周边环境污染小，且桩体采用造价较低的水泥土材料，产生了良好的经济和社会效益。由于土体性质的地区差异性明显，为了将这一具有众多优点的抗浮措施推广应用到本地区，为本地区的工程项目服务，本文结合本地常见的两种土体，以及在其他工程中显示具有良好效果的某专利添加剂，采用室内试验和有限元分析的方法进行了如下内容的研究，以期所得结果能为本地区的工程应用提供参考：
　　（1）对该添加剂的效果进行了分析。对比了掺入添加剂前后水泥土的强度和变形特性，得到添加剂对水泥土强度和变形性能的影响效果。
　　（2）对掺入添加剂的改性水泥土的强度和变形性能的影响因素进行了分析。
　　（3）对水泥土的变形特性进行了分析。分析了水泥土的变形模量以及破坏应变与强度之间的关系，为工程应用提供参考。
　　（4）用Kondner双曲线模型和软化曲线分别拟合了水泥土在单轴和三轴应力状态下硬化和软化阶段的应力-应变关系。结果显示：Kondner双曲线模型能够较好的反应水泥土在单轴和三轴应力状态下硬化阶段的的非线性特征，软化曲线能较好的反应单轴应力状态下的非线性特征，不能很好的反应三轴应力状态下的非线性特征。
　　（5）根据室内试验的结果，利用有限元软件建立单桩模型，分析了添加剂对于不同水泥掺入比，不同养护龄期的多支盘桩的强度和变形性能的影响。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 扩大支盘水泥土加筋桩研究现状

1.3 水泥土研究现状

1.4 目前存在的主要问题

1.5 研究内容与目的

1.6 本章小结

第二章 水泥土室内试验方法

2.1 试验土体

2.2 试验装置及设备

2.3 试件的制作及养护

2.4 强度试验实施方法

2.5 试验方案

2.6 本章小结

第三章 水泥土室内试验结果与分析

3.1 水泥土强度的发挥及影响因素分析

3.3 水泥土的变形特性分析

3.4 改性水泥土的抗剪强度

3.5 本章小结

第四章 水泥土应力应变关系分析

4.1 引言

4.2 水泥土的应力应变关系分析

4.3 本章小结

第五章 基于试验结果的单桩特性的有限元分析

5.1 Plaxis 3D Foundation有限元分析软件及主要功能

5.2 单桩模型的建立

5.3 添加剂对单桩抗拔受力性能影响分析

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

作者简历

攻读硕士学位期间所发表的论文