夯实水泥土楔形桩及圆柱形桩复合地基工作性状对比研究

摘要

本文结合导师主持的国家自然科学基金资助项目“路堤荷载下混合桩-网复合地基承载机理与设计方法研究（项目编号：50878084）”，开展了本文的研究工作。在综合分析国内外关于楔形桩和复合地基研究现状的基础上，通过大比例模型试验、理论分析及数值模拟，系统地进行了夯实水泥土楔形桩及圆柱形桩复合地基工作性状的对比研究。　　1）通过在软粘土中静力压入1根圆柱形木桩和3根不同侧壁倾角的楔形木桩的室内模型对比试验，获得了静压沉桩过程中桩周土顶面的竖向位移分布规律、压桩力随入土深度的变化规律，且对压桩前后桩周土的承载情况进行了对比试验和分析。　　2）基于剪切位移法，引入Mylonakis&Gazetas桩—土相互作用及温克尔地基模型，导出了复合地基中桩—桩、桩—土及土—土相互作用柔度系数；在此基础上，考虑垫层的影响，提出了一种在柔性基础下综合考虑桩—土—垫层共同作用的复合地基分析方法。为了验证本文方法的可行性，将理论结果与模型试验结果进行了对比，对比表明，在柔性基础下，夯实水泥土楔形桩复合地基工作性状优于圆柱形桩复合地基。　　3）利用大型有限元分析软件ADINA，对楔形桩和圆柱形桩复合地基的工作性状进行了三维数值模拟，探讨了楔形桩和圆柱形桩复合地基的变形性状和不同垫层模量对桩—土沉降差的影响。

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第一章 绪 论

1.1 研究的背景和意义

1.2 楔形桩国内外研究现状

1.3 复合地基研究现状

1.4 夯实水泥土桩复合地基

1.5 静压桩挤土效用研究现状

1.6 本文的主要研究工作

第二章 静压沉桩挤土效应模型试验研究

2.1 概述

2.2 模型试验

2.3 试验结果对比分析

2.4 本章小结

第三章 夯实水泥土楔形桩与圆柱形桩复合地基工作性状对比研究

3.1 概述

3.2理论分析及计算模型

3.3 模型试验和计算结果对比分析

3.4 本章小结

第四章 柔性基础下夯实水泥土楔形桩及圆柱形桩复合地基数值模拟

4.1 概述

4.2 复合地基有限元法