混凝土桩复合地基承载力及沉降计算方法研究

摘要

双台子河闸枢纽工程位于辽宁省盘锦市双台子区东郊，是辽河下游的枢纽建筑物，它建在感潮河段的末端，闸址距河口57.3km，位于辽河盘锦城市防洪段，是辽河下游防洪体系的一个重要组成部分。2013年双台子河闸船闸改造工程对原船闸进行改造，将原船闸废弃，并在原船闸左侧30m处新建Ⅲ级船闸。船闸位于主河槽左岸边，临近主河槽。勘察场地为近代退海之地，闸基以下地层及岩性自上而下分为:人工回填土、淤泥质粉质粘土、粉砂、细砂。地基为软土地基，上闸首地基用混凝土桩进行加固处理。
　　本论文以上述工程为背景，对多种混凝土桩复合地基承载力计算方法（面积比法、应力比法）和沉降计算方法（复合模量法、应力修正法、桩身压缩量法）进行对比和分析，探讨各自的优缺点，据此建议该工程复合地基承载力采用规范推荐的基于面积比法的公式计算，加固区沉降变形采用复合模量法或应力修正法进行计算，下卧层沉降变形采用分层沉降总和法计算，其中下卧层顶面的附加应力采用等效实体法计算。
　　此外，也利用ANSYS有限元软件对船闸上闸首和混凝土桩复合地基整体进行数值分析，将加固区视为一等效区，采用复合土体单元进行模拟。计算结果表明复合地基承载力和沉降变形均满足规范要求，且沉降变形计算结果与前述理论计算结果相近，可作为工程设计的参照。同时通过有限元计算，对上部闸首结构的整体稳定性（包括抗滑稳定性、抗倾稳定性、抗浮稳定性、渗透稳定性）和结构变形进行了分析，表明结构满足规范的稳定与变形安全性要求。