灰色理论在粉喷桩复合地基承载力预测中的应用研究

摘要

随着建筑规模和范围的日益扩展，将会出现越来越多地质条件不能满足承载力或变形要求的地基，这就要求我们善于针对不同的地质条件、不同的结构物选定最恰当的地基处理方法。 复合地基法由于其适用范围大，可选性强，已发展成为我国地基处理的重要处理方法。粉体喷射搅拌桩作为水泥搅拌桩的干法，采用粉体作为固化剂，能充分吸收周围软土中的水分，为软土地基加固技术开拓了一种新的方法，在国外得到广泛应用，在我国软土地基加固方面得到推广使用。 相比较而言，粉喷桩尚属于一种比较新兴的处理方法，虽然其设计理论有了很大的发展，但在设计中各种影响因素的确定，还有很多工作要做，其中作为复合地基重要指标的承载力的确定尤其重要。 载荷试验是当前确定复合地基承载力的主要方法，但在实际工程中，由于试验条件等因素所限，很多时候载荷试验结果往往不能满足确定承载力的要求。 如果一个系统既含有已知信息，又含有未知信息或未确知信息，这个系统就为灰色系统。灰色系统理论属于系统论的范畴，是研究这种信息不完全系统的方法，主要通过对“部分”己知信息的生成和开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为的正确认识和有效控制。从载荷试验中可以得到一些确定的信息，但有些因素仍然难以了解清楚，所以可以把它作为一个灰色系统来进行分析，利用灰色理论对其中的规律性进行分析研究。 含一个变量、一阶灰色微分方程的灰色预测模型GM(1，1)，用于时间短、数量少、波动性少的预报问题效果较好。利用数值计算软件Matlab程序的编程、绘图等方便功能，编制了M程序，可方便应用于载荷试验沉降的工程预测，并直接将结果用曲线图表示。 本文利用GM(1，1)模型对莱钢永锋钢铁有限公司高炉区某工程的粉喷桩载荷试验资料实现了沉降曲线的预测，结果显示，在沉降预测中采用GM(1，1)模型方法预测精度高，做出外推性的预测是可行的。对不同级别预测的结果显示，不同数量的原始数据导致预测结果的不同，数据越多反应的信息越多，预测结果精确性越高。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1概述

1.2国内外研究现状

1.2.1复合地基基本理论及其发展

1.2.2水泥土搅拌法的发展

1.2.3粉喷桩复合地基的特点及应用

1.2.4粉喷桩发展前景

1.3研究课题的提出、目的和意义

1.4本文的研究内容

第2章粉喷桩加固原理及设计施工

2.1加固机理

2.1.1水泥的水解和水化反应

2.1.2粘土颗粒与水泥水化物的作用

2.1.3碳酸化作用

2.2荷载传递规律

2.3设计计算方法

2.3.1粉喷桩复合地基设计

2.3.3粉喷桩复合地基施工及检验

第3章粉喷桩承载力的确定

3.1复合地基承载力确定

3.2单桩承载力确定

3.3由单桩载荷试验确定复合地基承载力

3.4粉喷桩载荷试验

第4章灰色预测理论

4.1灰色系统理论的发展简况

4.2灰色系统基本概念及特征

4.3灰色预测GM(1，1)模型

4.3.1模型的建立

4.3.2模型的检验

第5章粉喷桩灰色预测应用实例

5.1粉喷桩灰色预测模型

5.2 Matlab程序实现

5.2.1 Matlab程序概述

5.2.2 Matlab程序特点与功能

5.2.3 GM(1，1)模型的Matlab实现

5.3工程应用

5.3.1工程概况

5.3.2预测分析

5.3.3结论

第6章结论及进一步工作

6.1本文结论

6.2进一步工作

参考文献

致谢