砾石垫层在砾石桩复合地基中的作用

砾石垫层在砾石桩复合地基中的作用

一、碎石垫层在碎石桩复合地基中的作用(论文文献综述)

杨天琪[1](2021)在《临清高速公路河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降分析与预测》文中研究指明随着我国经济的高速发展,"一带一路"和交通强国战略的提出,全面开放新格局的形成,我国公路建设的规模体量不断扩大,对公路建设提出了更高的要求。云南省地处我国西南边境,与越南、缅甸、老挝相接壤,隔望印度洋和太平洋,是“一带一路”连接交汇的重要战略节点,而在云南地区广泛分布着软土、红黏土、膨胀土等不良性质的特殊性土,对工程建设造成了很大的困难。本文依托云南省临清高速公路工程,对该项目河谷区软硬交错互层多层软土地基土体特性进行了2年的现场监测试验,采集实测数据两万余个,对河谷区多层软土地基路基沉降进行了分析与预测,并运用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟分析,论文主要取得了如下研究成果:(1)揭示了河谷区多层软土地基工程性质变化特征针对云南省临清高速河谷地区多层软土地基软硬层反复交替沉积的特殊工程地质条件,分析了该河谷区多层软土地基的地层成因、分布规律及工程性质;根据地层特征、工程性质把该地区软土地层分成了浅、深、夹层型三种地基类型;阐明了强夯垫层法、堆载预压法以及强夯垫层联合静压堆载法的加固机理。(2)基于现场监测数据分析了临清高速公路复杂沉积环境软土强夯加固地基路基10个典型监测断面沉降及固结变化规律基于实测数据,分析了河谷区多层软土地基的沉降变化规律及固结特征;通过静力触探试验评价了强夯垫层联合堆载静压法对河谷区多层软基的加固效果;根据地基数据反馈,针对强夯垫层法加固河谷区多层软基施工工艺提出了改进建议;提出在深厚软基上进行工程建设应重视地基的侧移与稳定性问题。(3)模拟计算并分析了河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降时空变化特征通过FLAC3D数值计算,对比分析了实测数据与数值计算结果,验证了模型的正确性;揭示了河谷区多层软土强夯加固地基的沉降形态特征;通过沉降-孔压曲线分析了软土地基的固结规律并推导了固结公式;建立了多种工况模型,分析了不同地基处理方法针对河谷区多层软土地基加固效果与适用性。(4)建模预测了河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降发展趋势论述了沉降预测基本原理,对比分析了多种沉降预测模型的优缺点;提出了最适合河谷区多层软土地基沉降预测的Asaoka方法;修正了分层总和法针对河谷区多层软土地基沉降预测;发现数据样本的选取将显着影响沉降预测精度。

李伟[2](2020)在《基于圆孔扩张理论的筋箍碎石桩支护路堤受力变形分析》文中研究指明随着我国道路拓展、工程建设的不断推进,筋箍碎石桩(GESC)复合地基技术被广泛应用。虽然已有较多碎石桩地基承载力及沉降变形等方面的研究,但对土体初始应力的假设均为各向同性,忽略了竖向应力的影响,这与实际情况有明显差异。如何合理描述自然软土的沉积和固结特性,建立更加切合实际情况的受力变形分析模型已成为目前研究的重点与难点。为此,本文通过理论分析的方法,针对筋箍碎石桩支护路堤的受力变形计算方法进行了较为深入的研究。主要研究内容如下:首先,基于碎石桩复合地基国内外研究现状,总结了筋箍碎石桩复合地基的加固机理以及常见的破坏模式;着重探讨了路堤等柔性基础下筋箍碎石桩复合地基的受力变形机理;提出了基于圆孔扩张理论分析实际桩体径向鼓胀和竖向沉降变形的计算思路。其次,在圆孔扩张理论基础上,采用考虑天然软土各向异性的修正剑桥(K0-MCC)模型分析了桩周土体径向应力和塑性区边界位移变化;同时假设桩体变形符合弹塑性模型,分析了桩体径向与竖向的应力和变形;通过建立精确的径向应力和垂直应力的平衡分析方程,推导得出了筋箍碎石桩支护路堤中桩体径向位移、桩顶竖向沉降以及桩周土体位移的理论计算方法,同时基于径向应力解答得到了碎石桩承载力计算方法。通过室内模型试验、数值模拟和工程实例进行验证,结果表明了该理论方法可以正确且合理的预测筋箍碎石桩支护路堤受力变形分析。最后,参数分析结果表明:将桩周土体视为弹塑性模型可以有效提高预测变形的精度;各向同性状态下的筋箍碎石桩径向位移和竖向沉降变形计算结果明显低于真实的各向异性情况。

郭尤林[3](2019)在《串联式组合桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究》文中研究表明串联式组合桩复合地基是一种新型的桩体复合地基型式,由“固体”与“散体”构成的上下同轴串联桩体,其中“固体”为2种不同刚度的粘结性材料构成,分别为素混凝土与浆固碎石,“散体”为碎石散体材料。在上部荷载的作用下,该新型复合地基型式克服了散体材料桩强度低且在土层性质较差时,桩体侧向鼓胀变形较大甚至破坏土体结构的缺陷。此外,三种不同刚度组成的上下同轴串联式组合桩体可有效的将荷载传递至更深广的土体中,提高了复合地基的承载能力,减小了地基沉降变形。当前,随着组合型复合地基概念的进一步拓宽,衍生出多种组合型桩体复合地基模型,均不同程度地提高了散体材料的承载能力,且在工程实践中得到成功应用,然而,对实散体组合桩复合地基的研究成果较少,特别是实散体组合桩复合地基的承载机理、荷载传递机制及受力变形计算理论研究还处探索阶段,有待进一步深入研究。为此,本文结合国家自然科学基金项目(51478178)“交通移动荷载下刚性桩复合地基承载机理及其受力变形分析方法研究”,基于理论分析、数值模拟与现场试验,对柔性基础下串联式组合桩复合地基的承载机理及其设计计算方法进行系统深入的研究。本文首先系统阐述了串联式组合桩复合地基组成材料的物理特性与力学特性,并对软土地基土进行了工程应用评价;基于散体材料桩复合地基破坏失稳的特征,在桩体组成材料受力变形特性的研究基础上,提出了串联式组合桩复合地基,并介绍了串联式组合桩的结构组成与结构特点,进而开展串联式组合桩复合地基施工工艺研究。其次,分析了桩体复合地基的桩体荷载传递机理与桩土体系荷载传递机理,并基于自主研发的分级加载系统与压力测试方法,揭示了不同桩段长度比条件下串联式组合桩的荷载机理,建立了串联式组合桩的力学计算模型与微分控制方程,阐明了其受力变形不仅与桩体构成材料及规格相关,而且与其赋存的工程地质条件相关,主要影响因素是褥垫层参数、桩段参数、桩径、桩间距以及土模量参数等。在分析复合地基受力变形特征的基础上,对不同刚度桩体复合地基的承载力与沉降变形计算方法进行了适宜性评价,提出了不同刚度桩体复合地基承载力与沉降变形的计算方法。基于滑块破坏理论,采用计算深基础承载力Meyerhof法,建立了2种串联式组合桩极限承载力计算模型,并通过随机优化算法确定临界滑动面,提出了串联式组合桩复合地基极限承载力计算方法。基于串联式组合桩复合地基力学变形机理,将串联式组合桩复合地基加固区的沉降变形分为三个区段,并分别提出了各区段桩体与土体沉降变形计算模型,进而基于圆孔扩张理论论建立了考虑桩土滑移与桩体鼓胀变形的串联式组合桩复合地基沉降变形计算方法,并提出了复合地基沉降变形计算方法中6个参数的确定方法。同时,为考虑桩体鼓胀变形引起的桩周侧向约束力对复合地基沉降的影响,基于改进的应变楔理论,提出了串联式组合桩复合地基沉降变形计算方法,确定了复合地基沉降变形计算中3个参数的取值方法与原则。并依托工程实例,对2种串联式组合桩复合地基沉降变形计算方法进行对比分析,阐述了考虑滑移和鼓胀变形的复合地基沉降变形计算结果偏大,但计算参数获取直接且设计偏于保守,而基于改进应变楔模型的复合地基沉降计算更能反映工程实际,但存在获取计算参数的不确定性。再次,基于串联式组合桩各桩段构成材料的物理特性,结合离散-连续耦合理论,视串联式组合桩中碎石桩段为离散元实体结构,在离散元实体结构周围区域采用连续实体结构,即视浆固碎石桩段与混凝土桩段为连续元实体结构,建立离散-连续(FLAC-PFC)耦合数值计算模型,分析了褥垫层参数、混凝土桩段参数、浆固碎石桩段参数、碎石桩段参数、桩身直径、桩间距以及土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响,为串联式组合桩复合地基的设计奠定理论基础。最后,依托新建赣州至深圳客运专线某车站软土路基工程,基于高速铁路软土路基技术标准,提出了按工后沉降变形控制的串联式组合桩复合地基设计原则,给出了确定串联式组合桩的桩长、桩径、桩间距以及布桩形式的方法,进而结合本文串联式组合桩复合地基承载力及沉降变形计算理论,对比分析了同设计参数的CFG桩复合地基加固效果,验证了承载力及沉降变形计算理论的可靠性与合理性,实现了采用串联式组合桩加固软土地基的设计理念。串联式组合桩复合地基拓展了复合地基工程实践领域,丰富了组合型复合地基的设计计算理论,为串联式组合桩复合地基的推广与应用提供了理论基础。

于硕[4](2019)在《CFG桩复合地基在非自重湿陷性黄土地区的加固机理》文中研究指明CFG桩复合地基是目前岩土工程中比较受关注的研究方向,随着天然地基的承载力与变形已大大无法满足建筑物高度增加所带来的基底压力增大,同时在具有一定承载力的土体中使用桩基础虽然满足了承载与变形的要求,但对于实际工程,经济性和环保性能无法得到满足的状况背景下,具有刚性桩特点,同时桩体材料具有高粘结性的CFG桩复合地基孕育而生,其核心承载技术在于通过褥垫层的合理设置使得桩间土体参与到加固上部结构物的作用中来。同时,随着施工技术的发展,采用长螺旋钻管内泵压灌注成桩具有施工难度低,对土体扰动较小,经济性能较好等诸多优点。通过桩间土的直接参与使得桩体全长发挥侧摩阻力从而减小了沉降变形,同时土体分担一部分荷载进而提高了承载力。所以在近几年的地基处理中CFG桩复合地基得到了广泛的运用。一种复合地基加固形式作用于一种具有地域代表性的土层上即有了研究的意义,结合湿陷性黄土地基利用CFG桩复合地基进行加固机理的研究,首先通过深入的理论研究在理解其机理性状研究的基础上,进行承载力及沉降控制的研究,提出桩间土承载力的修正计算、分析比较了单桩竖向承载力计算公式,复合地基承载力计算和桩间距确定。下一步结合陕西省富平县嘴头村二期商业高层项目实例工程,将前三章详细的理论基础合理运用于此次实际工程中,做到弥补理论研究落后于实践研究的现状。CFG桩复合地基的计算设计研究中对地基形式选取,对比了天然地基、CFG桩复合地基、钻孔灌注成桩的桩基础,得出了CFG桩最适用于本工程场地非自重湿陷性黄土的结论。结合前文分析结果对单桩承载力计算、复合地基承载力特征值与基地压力的计算结果进行对比、沉降的计算值与实测值相对比,桩间距确定等进行实际设计计算。在计算完成后,又分析对比了桩体材料对复合地基的影响、不同成桩工艺对其承载力的影响,以及施工完成后对CFG桩复合地基的检测工艺,布桩设计等相关注意事项。最终发现CFG桩复合地基在处理高基底反力的建筑中沉降与承载力均能很好的满足要求,此外较桩基础相比,造价节约,保护环境,具有很多优点。同时,对比了单桩静载荷实验的实测值和利用DP准则而建立的ANSYS有限元模型,分析了在加载过程中,实测值和模拟值的异同,分析了模型的合理性与相关问题。利用计算的手段得出结论后,本文结合ANSYS有限元程序,对影响CFG桩复合地基加固机理的重要变量做了细致分析,以完善计算部分的内容,通过对桩土应力比的比较分析和桩、土沉降的影响趋势。最终通过建立简化单桩模型分析出随逐项加载的情况下,在大约基地反力2倍荷载的范围内,褥垫层厚度,桩长,桩身刚度,土体模量与桩土应力比,单桩承载力以及沉降的变化规律与受力特征。最后结合BP神经网络模型分析了通过改变各个影响因素后,复合地基桩间土承载力与湿陷性黄土的湿陷起始压力的关系,得到在褥垫层厚度等各个影响因素的改变下,黄土湿陷起始压力小于复合地基桩间土承载力的取值范围,进一步与CFG桩复合地基与湿陷性黄土这两个重要研究对象相结合,形成了有机整体。希望得出的优化数据范围可以供日后的工程技术人员参考。最终,本文对上述研究得出的结论和存在的问题作了总结,使得其理论研究尽可能满足工程实践的需求。提出了一些参数范围和结果供工程实践参考,最终希望CFG桩复合地基的发展可以在日后运用的更加广泛。对其桩、工作用分析更加深刻,为其发展潜力做了展望。

马思齐[5](2019)在《基于厚壁圆筒理论的筋箍碎石桩沉降计算方法研究》文中研究说明筋箍碎石桩复合地基不仅继承了碎石桩能够使天然软弱地基加速固结、提高承载力、控制沉降的优点,还能更好地控制碎石桩的鼓胀变形进一步提高复合地基承载变形能力。然而,筋箍碎石桩复合地基由于存在散体材料、土工合成材料以及软土使得其在承载力以及沉降计算分析方面较为复杂。目前所见理论研究文献中,桩-土工格栅-土三者协调变形的理论计算方法仍留有进一步完善的空间。同时,对于在碎石桩以及筋箍碎石桩复合地基理论与工程计算中使用的有效加固单元的范围,鲜见详细研究。因此,本文将通过数值模拟分析以及理论推导,对筋箍碎石桩复合地基的有效加固范围以及沉降计算方法进行比较深入的探讨。本文首先从传统碎石桩复合地基的发展、加固机理以及破坏模式入手,对其进行了简要概括,而后将筋箍碎石桩复合地基的加固机理以及破坏模式与传统碎石桩做了简要对比,并针对筋箍碎石桩复合地基的有效加固单元以及沉降计算方法提出了研究方法。其次,通过有限元数值建模计算对筋箍碎石桩复合地基有效加固单元范围进行了比较细致的研究。根据计算结果,分别分析了土工格栅强度、加筋长度以及碎石桩强度对有效加固单元范围的影响之后,对各个影响因素下的有效加固单元范围分别进行了拟合。结果显示,在仅考虑承载变形能力前提下,广泛使用的有效加固单元范围直径偏大。然后,为改善已有理论验算方式难以考虑土工合成材料在筋箍碎石桩复合地基中实际的受力状态,导致对整体沉降估计值偏低的问题,假设桩土等应变且均为线弹性材料,选取单桩有效加固单元整体作为分析对象,其中碎石桩同时受到加筋材料和土环的约束作用,而土环则可以考虑为同时受到单桩有效加固范围外土体的静止土压力和内部碎石桩鼓胀压力共同作用的厚壁圆筒,再通过广义胡克定律给出应力应变关系,进而导出了一种用于验算筋箍碎石桩复合地基压缩沉降的理论方法。与已有方法相比,该方法可以使上部荷载和筋箍碎石桩侧向受力变形联动进而调整加筋材料内力,从而更符合筋箍碎石桩实际受力变形情况。最后,先分析了土工格栅强度、加筋长度以及碎石桩强度对桩土径向、环向应力的影响,然后采用工程实例进行有限元数值建模并与理论计算方法进行比较,总结分析了两者桩土竖向应力的异同。而后对理论结果进行了外荷载水平、桩土刚度比对桩土应力比的影响和置换率对复合地基总沉降影响的参数分析。

杨新煜[6](2019)在《刚性桩复合地基支承路堤的稳定性分析及控制研究》文中指出稳定性问题是岩土力学的经典问题之一。为保证路堤稳定性,减小工后沉降,加快施工速度,刚性桩复合地基等地基处理技术得到了日益广泛的应用。现有的复合地基支承路堤的稳定分析方法大都假定滑动面通过范围内的桩体同时发生剪切破坏,然而基于该方法设计的刚性桩复合地基支承路堤工程中出现了一些滑坡事故,表明了现有的稳定分析方法仍存在不足。本文采用离心机试验、数值模拟及公式拟合等方法对刚性桩复合地基支承路堤的稳定性分析方法及控制措施开展了系统研究,主要内容如下:采用离心机试验及数值模拟对刚性桩连续破坏及路堤失稳的机理进行了研究,提出了可以反映刚性桩破坏后性状的试验模拟方法及有限差分本构模型,揭示了无筋刚性桩复合地基首先在局部位置处发生桩体脆性弯曲破坏,引发相邻桩体的弯矩大幅度增加并发生弯曲破坏,进而产生由局部桩体的弯曲破坏传递至不同位置桩体的连续破坏,最终导致复合地基发生稳定破坏。以往不考虑不同位置桩体的连续破坏,假定桩体同时发生破坏的复合地基支承路堤的稳定分析方法将显着高估路堤稳定性,为更准确计算分析路堤下复合地基的稳定性,应考虑局部位置桩体首先破坏并引发其它位置桩体连续破坏的路堤失稳机理。进一步分析了桩体类型、桩帽以及水平加筋体对桩体连续破坏及路堤稳定性的影响。不同类型桩体由于刚度不同,其受力情况及破坏模式存在显着差异,在路堤荷载作用下,水泥土搅拌桩易在路堤中心处首先发生弯剪破坏,并逐渐向坡脚处发展;刚性桩易在坡脚下部首先发生弯曲破坏,并向路堤中心处发展形成连续破坏。设置桩帽及水平加筋体可以显着降低路堤下桩体承受的拉应力及弯矩,进而在一定程度上防止桩体发生弯曲破坏,提高路堤稳定性,但局部桩体弯曲破坏引发连续破坏的路堤失稳模式并未改变。增大桩帽面积,在单层水平加筋体的基础上设置双层水平加筋体,以及联合使用桩帽及水平加筋体等技术可进一步提高路堤稳定性。为预测路堤下刚性桩复合地基弯曲破坏并进行路堤稳定性评估,本文分析了复合地基中软土厚度、软土强度、弹性模量等土体参数,桩间距、桩体强度、刚度等桩体参数以及路堤荷载等对桩体拉应力的影响,上述参数的影响具有明显的耦合作用及非线性特征。基于大量的变参数数值模拟,提出了一种可以预测路堤荷载下刚性桩弯曲破坏的MARS模型,该模型可以很好地描述各变量与桩体弯曲破坏之间的耦合非线性关系,进而对路堤稳定性进行分析,通过与离心机试验结果进行对比验证,证明该模型很好地拟合了数值模型的结果,具有较高的计算精度。在此基础上,开展基于稳定控制的性能化设计研究。首先,分析了素混凝土桩配筋后的破坏后性状及其对路堤稳定性的影响,研究表明通过配筋可以大幅度提高刚性桩弯曲破坏延性并提高路堤稳定性。基于复合地基中桩体连续破坏控制的思想,提出了路堤下复合地基关键桩的概念和分区非等强设计的性能化设计方法,通过提高关键桩桩体的抗弯强度及破坏延性即可有效提高路堤稳定性。其次,分析了含有下卧硬土层的刚性桩复合地基倾覆破坏,结果表明,桩体嵌固深度对路堤稳定性影响较大,基于桩体破坏模式的改变提出了临界桩长的概念,并根据不同位置处桩体受力特性及破坏模式,提出了分区非等长的性能化设计方法。

王磊[7](2019)在《唐曹铁路滨海地区吹填土地基处理研究》文中指出在滨海吹填土区进行大规模交通建设常遇到地基沉降过大、承载力不足、孔隙水难消散、砂土液化等诸多工程问题。双向水泥搅拌桩因具有充分利用地基原土、扰动小、污染小、防止泥浆上冒、对下卧层产生较小的附加沉降、加固形式多样、造价低廉等优点被广泛的应用在软土地基处理。本文以唐山-曹妃甸新建铁路TCSG-3段双向水泥搅拌桩-网复合地基为研究对象,采用理论分析、实地调研、现场监测、数值模拟相结合的方法,旨在研究路基填筑过程对水泥搅拌桩-网复合地基承载变形特性的影响。主要工作如下:(1)归纳总结复合地基中桩体作用机理、垫层作用机理、破坏模式、承载力计算和沉降计算,为后续开展水泥搅拌桩-网复合地基受力特性和变形特性奠定理论基础。(2)实地调研吹填土形成过程及其工程性质,具有含水率高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、天然重度低、抗剪强度低、固结时间长等特点,吹填土地基常规处理方法分为置换法、排水固结法、振密挤密法等物理加固法和化学加固法,汇总唐山-曹妃甸新建铁路吹填土地基处理中双向水泥搅拌桩的施工工艺。(3)以唐山-曹妃甸新建铁路水泥搅拌桩试验段为依托,通过对复合地基表面沉降、坡脚侧向位移、桩土压力、孔隙水压力进行现场监测,归纳总结实测数据,分析桩-网复合地基的变形特性和受力特性。(4)借用有限元软件PLAXIS对比分析在天然地基、加筋土地基、水泥搅拌桩复合地基和水泥搅拌桩-网复合地基上逐层填筑路基引起的地基沉降、坡脚侧移、桩土受力、格栅受力的变化,分析桩-筋-土共同作用在控制复合地基沉降和变形的效果。(5)借用有限元软件PLAXIS模拟垫层弹性模量、桩体弹性模量、桩间距、桩长、下卧层弹性模量、桩间土弹性模量、路基填土弹性模量对桩-网复合地基受力特性和变形特性的影响。本文研究了双向水泥搅拌桩处理唐山-曹妃甸铁路吹填土软基的承载特性和变形特性,为实际相关工程施工设计提供参考。

赵阳[8](2019)在《延安市土岩组合地基处理与建筑物合理布置》文中认为随着延安市“中疏外扩、上山建城”发展战略的具体实施,工程建设大力拓展,延安市特殊的地形地貌引起了一系列岩土工程问题,这其中以土岩组合地基不均匀沉降问题较为突出,造成了许多建筑物的破坏。因此,对延安市土岩组合地基处理及其上部建筑物的合理布置进行专门研究,势在必行。本文针对延安市土岩组合地基分类、地基处理方案选取、土岩组合地基上部建筑物的合理布置开展了研究,主要研究内容和成果如下:(1)对延安市土岩组合地基类型及建筑物破坏方式进行了调查分析,将延安市岩土类型分为土体、岩体及特殊性岩土三大类,并根据岩土体的工程地质特性进行了详细分类。按照土岩界面形式将延安市土岩组合地基分为:下伏基岩单向倾斜型、下伏基岩双向倾斜型和半岩半土型,三种土岩地基类型上部建筑物常见的破坏裂缝分别呈单向斜裂缝、八字形裂缝和贯穿性裂缝。(2)结合延安市常用的地基处理方法,选取换填灰土垫层、灰土挤密桩复合地基、CFG桩复合地基和多桩型复合地基进行了适宜性研究。对于换填垫层法,通过数值模拟,计算出基岩单向倾斜情况下低层和多层建筑物在满足差异沉降时的换填厚度临界值;对于灰土挤密桩复合地基和CFG桩复合地基,分别研究其地表沉降、差异沉降和桩土应力比等参数,来验证其适宜性;通过改变桩间土模量、桩距、桩长等设计参数,研究了多桩型复合地基对半岩半土地基处理的适宜性。(3)针对基岩单向倾斜型土岩组合地基,模拟分析了土岩界面倾角对地基变形的影响规律,并给出了土基侧建筑物浅基础距土岩界面的水平安全距离,对建筑物在土岩组合地基上的合理布置提供了相关理论参考。(4)建立了单向倾斜型土岩组合地基沿下伏基岩面的滑动稳定系数计算公式,研究不同基岩倾角下,建筑物布置距离与稳定系数之间的关系,计算出稳定性最小的基岩倾角和不同倾角下最大稳定系数所对应的建筑物布置距离。

龙军[9](2018)在《路堤下双向增强体复合地基受力变形分析》文中研究指明随着我国高速公路、高速铁路建设的迅猛发展,软弱地基处理问题日益突出,结合水平向加筋垫层和竖直向桩体复合地基的作用特性,双向增强体复合地基技术在工程中被广泛应用,同时对路堤下双向增强体复合地基的理论和试验研究也随之蓬勃发展,但由于其结构组成型式多样,整体作用机理复杂,因此对该软弱地基处置技术的研究显得尤为重要。本文结合国家高技术研究发展计划(863计划)项目“大面积不均匀公路软弱地基按沉降控制双向增强处治技术”(2006AA11Z104),从理论分析和室内模型试验研究入手,对路堤下双向增强体复合地基的承载特性、受力变形、固结特性等方面进行研究。首先对路堤下双向增强体复合地基各组成部分作用特性进行分析;然后对路堤-加筋垫层-桩-桩间土整体承载变形特性分析,通过合理假设建立计算模型,考虑加筋垫层的“网兜效应”,在桩土加固区引入等沉面,桩土间的摩阻力采用Berrum公式计算,通过桩和土体单元的静力平衡以及应力变形边界条件,分别求得加筋垫层上下的桩土应力比。其次,针对已有的路堤土拱理论由于选取的不同土拱模型以及考虑塑性状态和塑性点出现位置的差异导致计算结果差别较大的问题,基于Hewlett土拱理论,考虑上部填土黏聚力影响,引入双剪统一强度理论,同时在桩顶处塑性点分析时,考虑土拱外表面和土拱内表面两个应力边界条件的协调,分别确定塑性点出现在拱顶和桩顶时的荷载分担比,取其最小值作为双向增强体复合地基桩体荷载分担比,并通过一工程实例验证本方方法的可行性。将水平加筋垫层简化为弹性地基上的薄板,当路堤荷载作用下地基沉降量较小时,采用小挠度薄板理论分析,分别采用基于功的互等定理和有限差分法的基本原理求解薄板小挠度解,工程实例计算与实测值吻合较好。当路堤填土过高或是软弱地基性状太差,导致沉降过大时,水平加筋垫层产生过大的挠曲,此时应用大挠度薄板理论分析,采用变参数迭代法,其收敛效果好,先将方程和边界条件无量纲化,将迭代后求解结果回归量纲表达式,求得薄板大挠度解,计算一工程实例,结果与实测值接近。考虑负摩阻力对刚性桩复合地基受力变形影响,分别对中性点上下桩体进行分析,采用更接近实际工况的三折线模型模拟桩和土体下沉时由于势能减小导致的桩土界面的相互作用,基于能量法原理,分析桩单元得到节点力与节点位移方程组,采用迭代法求解方程,得出刚性桩复合地基的桩土荷载分担比、桩身轴力分布、桩体中性点位置和桩侧摩阻力分布。再次,对路堤-加筋垫层-桩-桩间土整体分析,结合路堤下双向增强体复合地基各组成部分的理论研究成果,分析荷载从路堤往下传递至桩土加固区过程中荷载传递路径和变形协调,求解路堤的变形沉降量、桩和桩间土沉降量和荷载分担情况、桩身轴力分布、中性点位置、桩侧摩阻力。采用有限差分法的基本原理,将路基在水平向和竖直向分别划分网格,结合初始条件,确定网格结点任一时刻的水平向和竖直向孔隙水压力,由Carrillo理论确定地基固结度,进而分析路堤-加筋垫层-桩-桩间土受力变形的时效特性。最后,由相似理论原理设计9组室内模型试验,从承载力、沉降、固结方面分别对土工格室加筋垫层、砂井、碎石桩、柔性桩复合地基效用进行分析,同时将其组合,对路堤下“土工格栅+碎石桩”、“土工格室+碎石桩”、“土工格栅+柔性桩”、“土工格室+柔性桩”作用效用进行对比分析,获得有益工程应用的结论。

郭文广[10](2017)在《红黏土地区振冲碎石桩复合地基特性研究》文中指出红黏土作为一种典型的特殊性黏土,广泛分布于我国云南、贵州、四川及两广地区,其工程性质复杂多变,红黏土路基处治关系到高速公路工程施工质量。碎石桩具有良好的透水性,可加速红黏土路基的固结沉降,其作为一种既能满足地基设计的承载力和沉降要求,又能增强地基抗震性能的处理方法广泛应用在大面积的地基处理中。本文依托小龙高速公路扩建改造工程红黏土路基处治案例,利用ABAQUS数值模拟、理论分析和现场承载力实验、工后沉降监测的对比分析,对云南小龙高速公路工程中K2+160K2+292段复合地基特性进行研究,主要内容包括:⑴对处治前后路基沉降进行对比分析,得出振冲碎石桩对红黏土地基固结沉降量的作用效果。⑵通过现场单桩承载力和复合路基承载力试验结果与数值模拟结果进行对比分析,优化碎石桩设计计算参数。⑶利用有限元法分析碎石桩压缩模量、垫层压缩模量及碎石垫层厚度对红黏土复合地基固结沉降和桩土应力比的影响,为优化计算方法和公式提供依据。

二、碎石垫层在碎石桩复合地基中的作用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、碎石垫层在碎石桩复合地基中的作用(论文提纲范文)

(1)临清高速公路河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降分析与预测(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 河谷区多层软土地基研究现状
        1.2.2 软土地基处理方法研究现状
        1.2.3 软土地基沉降分析与预测研究现状
    1.3 论文主要研究内容和技术线路
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术线路
2 河谷区多层软土地基工程特性分析
    2.1 工程背景
        2.1.1 项目概况
        2.1.2 地层岩性
        2.1.3 区域地质构造
        2.1.4 水文地质条件
    2.2 河谷区多层软土地基工程特性分析
        2.2.1 地层成因
        2.2.2 分布规律
        2.2.3 工程性质
    2.3 强夯垫层联合堆载静压法加固软土地基机理分析
        2.3.1 软土地基处理方法
        2.3.2 强夯垫层法加固机理
        2.3.3 堆载静压法加固机理
        2.3.4 强夯垫层联合堆载预压法加固机理
    2.4 本章小结
3 河谷区多层软土强夯加固地基现场监测试验
    3.1 软基处理段简介
    3.2 监测测点平面分布
    3.3 监测测点剖面分布
    3.4 检测元件的埋设与监测
        3.4.1 分层沉降监测
        3.4.2 孔隙水压力监测
        3.4.3 土压力监测
        3.4.4 侧向位移监测
    3.5 强夯垫层法设计参数与工艺
4 河谷区多层软土强夯加固地基固结沉降变化特征分析
    4.1 强夯加固河谷区多层软土地基沉降规律研究
        4.1.1 软土地基在各阶段沉降形态特征研究
        4.1.2 不同类型软土地基分层沉降规律研究
        4.1.3 沉降变化规律分析
    4.2 强夯加固软土地基孔隙水压力与固结规律研究
        4.2.1 软土地基各阶段超静孔隙水压力变化特征研究
        4.2.2 不同类型软土地基固结特征研究
        4.2.3 孔隙水压力变化与固结特征分析
    4.3 强夯加固软土地基有效应力与加固效果研究
        4.3.1 软土地基各阶段土压力变化特征研究
        4.3.2 不同类型软土地基强夯加固效果分析
        4.3.3 土压力与强夯加固效果分析
    4.4 强夯加固软土地基土体侧向位移特征研究
        4.4.1 软土地基不同深度土层侧向位移特征研究
        4.4.2 不同类型软土地基侧向位移对比分析
        4.4.3 侧向位移变化规律分析
    4.5 本章小结
5 河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降数值分析
    5.1 FLAC3D软件综述
        5.1.1 FLAC3D软件简介
        5.1.2 流固耦合数值分析方法
        5.1.3 非线性动力反应数值分析方法
    5.2 强夯加固软基数值模型的建立与沉降分析
        5.2.1 模型建立
        5.2.2 强夯冲击荷载施加
        5.2.3 强夯加固软基沉降变形特征分析
        5.2.4 强夯加固软基孔隙水压力变化分析
        5.2.5 强夯加固软土地基固结特征分析
        5.2.6 各类型软土地基强夯加固效果对比分析
    5.3 碎石桩加固软基数值模型建立与沉降分析
        5.3.1 碎石桩加固相关参数的确定
        5.3.2 碎石桩加固软基沉降变形特征分析
        5.3.3 碎石桩加固软基孔隙水压力变化分析
        5.3.4 碎石桩加固软基应力数值模拟分析
    5.4 天然软土地基数值模型建立与沉降分析
        5.4.1 模型建立
        5.4.2 天然软基数值模型计算结果分析
    5.5 不同加固方法条件下软土地基沉降与固结特征分析
    5.6 本章小结
6 河谷区多层软土强夯加固地基沉降预测
    6.1 高速公路路基沉降预测方法
        6.1.1 分层总和法
        6.1.2 经验公式法
        6.1.3 Asaoka法
    6.2 临清高速河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降预测
        6.2.1 分层总和法的沉降预测与修正
        6.2.2 不同模型下软基沉降发展特征预测
        6.2.3 Asaoka法预测
    6.3 不同模型沉降预测结果对比与分析
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
索引
作者简历
学位论文数据集

(2)基于圆孔扩张理论的筋箍碎石桩支护路堤受力变形分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 碎石桩复合地基概述
        1.1.1 复合地基分类及作用机理
        1.1.2 碎石桩复合地基发展概况
    1.2 筋箍碎石桩复合地基研究现状
        1.2.1 试验研究
        1.2.2 数值模拟研究
        1.2.3 受力变形理论研究
    1.3 本文主要研究内容
第2章 筋箍碎石桩支护路堤受力变形机理研究
    2.1 概述
    2.2 筋箍碎石桩复合地基加固机理
        2.2.1 对砂性土的加固机理
        2.2.2 对黏性土的加固机理
    2.3 筋箍碎石桩复合地基破坏模式
        2.3.1 普通碎石桩复合地基破坏模式
        2.3.2 筋箍碎石桩复合地基破坏模式
    2.4 筋箍碎石桩支护路堤受力变形机理
        2.4.1 褥垫层作用
        2.4.2 筋箍碎石桩竖向变形
        2.4.3 筋箍碎石桩径向鼓胀变形
        2.4.4 桩土共同作用
    2.5 本章小结
第3章 筋箍碎石桩支护路堤受力变形分析
    3.1 概述
    3.2 筋箍碎石桩及桩周土体计算模型
        3.2.1 基本假定
        3.2.2 径向应力平衡
    3.3 应力分析
        3.3.1 土体力学模型
        3.3.2 考虑各向异性的柱孔扩张力学模型
        3.3.3 弹性解答
        3.3.4 弹塑性解答
        3.3.5 桩体应力分析
    3.4 结果分析与计算
        3.4.1 径向鼓胀量分析
        3.4.2 筋箍碎石桩承载力计算方法
        3.4.3 桩体竖向应力分析
        3.4.4 计算过程
    3.5 本章小结
第4章 验证与参数分析
    4.1 室内试验与数值模拟验证
        4.1.1 竖向沉降验证
        4.1.2 径向位移验证
    4.2 工程实例验证
        4.2.1 工程概况
        4.2.2 筋箍碎石桩沉降验证
    4.3 参数分析
        4.3.1 路堤高度的影响
        4.3.2 土工合成材料加筋刚度的影响
        4.3.3 各向异性和初始孔隙水压力的影响
        4.3.4 超固结比的影响
        4.3.5 面积置换率的影响
        4.3.6 桩土应力比的影响
        4.3.7 土工合成材料加筋长度的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(3)串联式组合桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 复合地基概述
        1.1.1 复合地基的概念
        1.1.2 复合地基的分类
        1.1.3 复合地基的特点
    1.2 组合型复合地基的应用与发展概况
        1.2.1 双向增强复合地基的应用与发展概况
        1.2.2 组合桩型复合地基的应用与发展概况
    1.3 组合型复合地基的研究现状
        1.3.1 组合型复合地基承载机理研究现状
        1.3.2 组合型复合地基承载力计算方法研究现状
        1.3.3 组合型复合地基沉降变形计算方法研究现状
        1.3.4 组合型复合地基研究现状的评述
    1.4 研究内容
第2章 串联式组合桩复合地基结构及其工程特性
    2.1 概述
    2.2 复合地基组成材料的工程特性
        2.2.1 基体材料的工程特性
        2.2.2 增强体的工程特性
    2.3 串联式组合桩的组成及其结构设计
        2.3.1 设计背景与启发
        2.3.2 桩体结构设计
    2.4 串联式组合桩复合地基的施工技术与方法
        2.4.1 施工前的准备工作
        2.4.2 成桩工艺及施工参数
        2.4.3 施工中应注意的问题
    本章小结
第3章 串联式组合桩复合地基承载机理研究
    3.1 概述
    3.2 串联式组合桩复合地基荷载传递机理
        3.2.1 桩体荷载传递机理
        3.2.2 桩土体系的荷载传递机理
        3.2.3 串联式组合桩荷载传递机理
    3.3 串联式组合桩的力学模型
        3.3.1 基本假定
        3.3.2 荷载传递函数
        3.3.3 力学计算模型
        3.3.4 微分控制方程的建立与求解
    3.4 影响串联式组合桩复合地基主要受力变形的因素
    本章小结
第4章 串联式组合桩复合地基的受力变形分析
    4.1 概述
    4.2 复合地基受力变形分析的基本方法
        4.2.1 复合地基承载力计算基本方法
        4.2.2 复合地基沉降计算基本方法
    4.3 基于滑块破坏理论的串联式组合桩复合地基承载力计算方法
        4.3.1 滑块平衡法原理
        4.3.2 极限承载力计算模型
        4.3.3 极限承载力计算
    4.4 考虑滑移与鼓胀变形的串联式组合桩复合地基沉降计算方法
        4.4.1 沉降计算模型
        4.4.2 加固区土层压缩变形量计算
        4.4.3 下卧层土层压缩量计算
        4.4.4 确定相关计算参数的方法
    4.5 基于改进应变楔模型的串联式组合桩复合地基沉降计算方法
        4.5.1 应变楔模型
        4.5.2 沉降变形计算
        4.5.3 相关参数的取值
    4.6 计算实例分析
    本章小结
第5章 串联式组合桩复合地基参数敏感性分析
    5.1 概述
    5.2 离散-连续耦合理论
        5.2.1 离散颗粒与连续单元的接触传递作用
        5.2.2 离散颗粒与连续单元的耦合计算理论
    5.3 PFC-FLAC耦合数值计算模型
        5.3.1 数值计算模型
        5.3.2 本构模型
        5.3.3 计算参数
        5.3.4 数值模拟软件的耦合计算实现
        5.3.5 数值计算模型可靠性验证
    5.4 褥垫层参数对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
        5.4.1 褥垫层厚度对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
        5.4.2 褥垫层模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
    5.5 桩段参数对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
        5.5.1 桩段长度对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
        5.5.2 桩段模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
    5.6 桩直径对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
    5.7 桩间距对串联式组合桩复合地基承载特性的影响分析
    5.8 土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响分析
        5.8.1 加固层土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
        5.8.2 下卧层土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响
    本章小结
第6章 串联式组合桩复合地基设计与工程应用研究
    6.1 概述
    6.2 工程基本概况
        6.2.1 项目概况
        6.2.2 工程地质条件
        6.2.3 水文地质条件
    6.3 串联式组合桩复合地基的设计方案
        6.3.1 设计原则
        6.3.2 技术标准
        6.3.3 设计参数
    6.4 现场试验
        6.4.1 单桩竖向承载力试验
        6.4.2 复合地基承载力试验
    6.5 工程应用效果分析
    本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A(攻读学位期间发表的学术论文和参与科研项目)

(4)CFG桩复合地基在非自重湿陷性黄土地区的加固机理(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究的意义
    1.2 选题目的
    1.3 发展及研究现状
        1.3.1 理论研究
        1.3.2 实验研究
        1.3.3 数值分析
        1.3.4 工程特性方面
    1.4 CFG桩复合地基研究中存在的问题
        1.4.1 桩、土研究中的问题
        1.4.2 施工过程中出现的问题
        1.4.3 有限元模拟分析中的问题
        1.4.4 CFG桩复合地基设计计算中的问题
    1.5 本课题的研究内容、研究方案与技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究方法
2 荷载作用下复合地基的性状研究
    2.1 发展与概述
    2.2 CFG桩复合地基的技术优势及加固机理
    2.3 CFG桩复合地基承载与加固机理
        2.3.1 置换率对承载性能的影响
        2.3.2 桩土应力比与桩土荷载分担比的相互推导
    2.4 CFG桩复合地基负摩阻力的影响因素
        2.4.1 负摩阻力的形成原因
        2.4.2 负摩阻力在CFG桩复合地基中的受力特征
        2.4.3 CFG桩复合地基负摩阻力影响因素
    2.5 CFG桩复合地基中褥垫层的设置
        2.5.1 褥垫层的作用
        2.5.2 不同褥垫层模量
        2.5.3 不同褥垫层厚度
    2.6 CFG桩复合地基湿陷起始压力
        2.6.1 湿陷起始压力的实质
        2.6.2 影响因素及分析
3 CFG桩复合地基的承载力及沉降计算研究
    3.1 地基基础加固机理的发展变迁
    3.2 地基土强度控制与变形控制的统一性
    3.3 CFG桩复合地基的强度指标
        3.3.1 桩间土承载力修正值计算
        3.3.2 偏心荷载作用下桩间土的极限承载力计算
        3.3.3 复合地基单桩竖向承载力计算
        3.3.4 CFG桩复合地基承载力计算
        3.3.5 CFG桩复合地基桩、土强度及承载力公式总结
    3.4 CFG桩复合地基的沉降计算
        3.4.1 CFG桩复合地基变形的解析方法
        3.4.2 CFG桩复合地基沉降变形的复合模量法
    3.5 CFG桩复合地基桩间距计算
        3.5.1 通过地基承载力控制桩间距
        3.5.2 总沉降控制下的桩间距计算
    3.6 本章小结
4 CFG桩复合地基在非自重湿陷性黄土加固中的应用
    4.1 工程实例
        4.1.1 工程概况
        4.1.2 勘察及现场原型实验研究工作量
    4.2 区域地质构造及地震活动特征
        4.2.1 区域构造体系
    4.3 场地工程地质实验研究
        4.3.1 场地位置及地形地貌
        4.3.2 场地稳定性及适应性研究
        4.3.3 现场钻探实验得出的地层土体数据
        4.3.4 地下水
    4.4 地基土工程性质实验研究
        4.4.1 室内试验
    4.5 现场原型场地岩土工程实验研究
        4.5.1 场地湿陷性类型及地基湿陷等级
        4.5.2 地基土承载力特征值
        4.5.3 地基土的变形指标
        4.5.4 地基土特征
    4.6 CFG桩设计
        4.6.1 地基条件及地基处理要求
        4.6.2 地基加固方案比选
        4.6.3 CFG单桩承载力特征值计算
        4.6.4 CFG桩复合地基承载力计算
        4.6.5 CFG桩布桩设计,施工工艺与要求
    4.7 CFG桩复合地基的有限元模拟分析
        4.7.1 ANSYS简介
        4.7.2 有限元分析准则及参数选取
5 CFG桩复合地基在非自重湿陷性黄土地基中承载性能分析
    5.1 ANSYS有限元模拟分析模型
        5.1.1 有限元分析模型及参数选取
        5.1.2 基本假定
    5.2 CFG桩复合地基控制各变量因素的有限元分析
        5.2.1 随荷载增加-不同褥垫层厚度的影响
        5.2.2 随荷载增加-不同桩长的影响
        5.2.3 随荷载增加-不同桩体弹性模量的影响
        5.2.4 随荷载增加-不同土体模量的影响
    5.3 CFG桩理论计算结果与有限元分析结果的比较
    5.4 桩间土承载力与湿陷起始压力的分析
        5.4.1 两变量的各影响因素
        5.4.2 随褥垫层厚度增加桩间土受荷分析
        5.4.3 随桩长增加桩间土受荷分析
        5.4.4 结合BP神经网络模型对湿陷起始压力的检测与预测
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(5)基于厚壁圆筒理论的筋箍碎石桩沉降计算方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 复合地基的定义及种类
        1.2.1 复合地基的定义
        1.2.2 复合地基的分类
    1.3 碎石桩复合地基应用及发展历史
    1.4 筋箍碎石桩的应用及研究现状
        1.4.1 试验研究
        1.4.2 数值分析
        1.4.3 承载力及变形研究
    1.5 本文研究内容
第2章 筋箍碎石桩复合地基承载变形机理研究
    2.1 概述
    2.2 碎石桩复合地基加固机理
        2.2.1 碎石桩复合地基破坏形式
        2.2.2 碎石桩复合地基荷载传递机理
    2.3 筋箍碎石桩复合地基承载变形机理
        2.3.1 筋箍碎石桩复合地基加固机理
        2.3.2 筋箍碎石桩复合地基破坏模式
        2.3.3 筋箍碎石桩复合地基的变形机理分析
    2.4 影响筋箍碎石桩复合地基受力变形的主要因素
第3章 筋箍碎石桩复合地基的有限元计算研究
    3.1 概述
    3.2 筋箍碎石桩复合地基有限元数值模型
        3.2.1 ABAQUS程序简介
        3.2.2 建立数值分析模型
    3.3 筋箍碎石桩复合地基数值模型验证
    3.4 筋箍碎石桩复合地基“有效加固单元”
        3.4.1 碎石桩强度的影响
        3.4.2 土工格栅强度的影响
        3.4.3 加筋深度的影响
第4章 基于厚壁圆筒理论的筋箍碎石桩沉降计算方法研究
    4.1 概述
    4.2 基本假设与应力分析
        4.2.1 基本假设
        4.2.2 桩体微单元受力分析
    4.3 基于厚壁圆筒理论的沉降计算方法
        4.3.1 桩单元轴力分析
        4.3.2 桩单元围限力
        4.3.3 桩-土沉降计算
    4.4 工程实例验证与分析
第5章 筋箍碎石桩复合地基计算分析研究
    5.1 概述
    5.2 筋箍碎石桩复合地基桩土应力状态分析
        5.2.1 土体径向应力数据图表与分析
        5.2.2 土体环向应力数据图表与分析
        5.2.3 桩体径向应力数据图表与分析
        5.2.4 桩体环向应力数据图表与分析
    5.3 有限元数值计算与理论计算比较分析
        5.3.1 有限元数值建模和验证计算
        5.3.2 土体竖向应变计算结果对比
        5.3.3 桩体径向应变计算结果对比
    5.4 参数分析
        5.4.1 置换率对桩土应力比的影响
        5.4.2 桩土刚度比对桩土应力比的影响
        5.4.3 置换率对总沉降的影响
    5.5 本章小结
结语
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间的学术论文及科研情况

(6)刚性桩复合地基支承路堤的稳定性分析及控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 地基处理方法
        1.1.2 复合地基定义及分类
        1.1.3 复合地基的作用
        1.1.4 复合地基的破坏类型
    1.2 复合地基连续破坏
        1.2.1 连续破坏问题与研究现状
        1.2.2 复合地基支承路堤的连续破坏现象
    1.3 复合地基支承路堤失稳破坏模式的研究现状
        1.3.1 散体类桩体
        1.3.2 半刚性桩加固体
        1.3.3 刚性桩加固体
        1.3.4 已有研究的不足
    1.4 本文主要工作
第2章 路堤下素混凝土桩复合地基连续破坏的离心机试验
    2.1 引言
    2.2 离心机试验设计
        2.2.1 土工离心机
        2.2.2 试验方案与布置
        2.2.3 土体的制备
        2.2.4 模型桩的制备
    2.3 离心机试验流程
        2.3.1 插桩及路堤填筑
        2.3.2 施加路堤顶面超载
    2.4 离心机试验结果
        2.4.1 桩体破坏顺序
        2.4.2 路堤顶面超载
        2.4.3 复合地基破坏模式
        2.4.4 土压力变化情况
        2.4.5 坡脚位置土体隆起
    2.5 本章小结
第3章 路堤下素混凝土桩复合地基连续破坏的数值模拟
    3.1 引言
    3.2 刚性桩破坏后性状及复合地基的模拟
        3.2.1 本构模型
        3.2.2 本构模型验证
        3.2.3 复合地基模型验证
    3.3 复合地基支承路堤的数值模拟与对比分析
        3.3.1 数值模型
        3.3.2 材料参数
        3.3.3 路堤稳定安全系数及稳定极限超载
    3.4 刚性桩复合地基连续破坏机理分析
        3.4.1 路堤填筑完成后桩体受力情况
        3.4.2 桩体首次弯曲破坏
        3.4.3 稳定极限超载下的桩体连续破坏
        3.4.4 桩体破坏顺序及破坏位置
    3.5 本章小结
第4章 桩体类型对复合地基支承路堤失稳破坏模式的影响分析
    4.1 引言
    4.2 桩体的不同破坏后性状
        4.2.1 桩体破坏后性状的单元分析
        4.2.2 桩体破坏后性状的整体分析
    4.3 数值模型
    4.4 不同桩型稳定性及破坏模式
        4.4.1 不同桩型及破坏后性状下稳定极限超载
        4.4.2 不同桩型桩体受力特性
        4.4.3 不同桩型桩体受力随荷载变化情况
    4.5 桩体弹性模量对路堤稳定性的影响
        4.5.1 桩体弹性模量对桩体受力的影响
        4.5.2 桩体临界弹性模量及复合地基临界荷载
    4.6 本章小结
第5章 桩帽及水平加筋体对刚性桩复合地基支承路堤稳定性的影响分析
    5.1 引言
    5.2 工程案例及模型验证
        5.2.1 工程案例
        5.2.2 数值模型验证
    5.3 带帽刚性桩复合地基支承路堤的稳定性及破坏模式
        5.3.1 桩帽与桩体间接触对桩体受力影响
        5.3.2 带帽刚性桩的破坏模式
        5.3.3 带帽刚性桩的连续破坏
    5.4 桩帽尺寸对复合地基影响的参数分析
        5.4.1 桩帽尺寸对桩体受力的影响
        5.4.2 桩帽尺寸对路堤稳定性的影响
    5.5 水平加筋体对桩体受力及路堤稳定性的影响
        5.5.1 单层水平加筋体对桩体受力的影响
        5.5.2 单层水平加筋体对路堤稳定性的影响
        5.5.3 双层水平加筋体对桩体受力及路堤稳定性的影响
        5.5.4 桩帽联合水平加筋体对桩体受力及路堤稳定性的影响
    5.6 本章小结
第6章 刚性桩复合地基支承路堤的稳定性预测方法
    6.1 引言
    6.2 各设计参数对复合地基支承路堤稳定性影响分析
        6.2.1 数值模型
        6.2.2 数值计算结果
    6.3 预测桩体受力的MARS模型
        6.3.1 MARS简介
        6.3.2 MARS拟合结果
        6.3.3 MARS模型准确性评估
    6.4 本章小结
第7章 基于弯曲破坏的刚性桩复合地基分区非等强稳定控制方法
    7.1 引言
    7.2 钢筋混凝土桩弯曲特性的模拟
        7.2.1 本构模型
        7.2.2 模型验证
    7.3 数值模拟与对比
        7.3.1 模型几何与边界情况
        7.3.2 材料参数及模拟过程
        7.3.3 计算结果对比
    7.4 分区非等强设计方法
        7.4.1 桩体区域划分
        7.4.2 单桩配筋加强
        7.4.3 两根桩配筋加强
        7.4.4 最优配筋加强顺序
    7.5 本章小结
第8章 基于倾覆破坏的刚性桩复合地基分区非等长稳定控制方法
    8.1 引言
    8.2 失稳工程介绍
    8.3 数值模拟
    8.4 数值模拟与离心机试验结果对比分析
        8.4.1 桩体弯矩
        8.4.2 桩土变形
    8.5 嵌固深度对复合地基性能的影响及分区非等长设计方法
        8.5.1 嵌固深度对路堤极限超载的影响
        8.5.2 嵌固深度对桩体破坏模式的影响
        8.5.3 嵌固深度对桩体受力的影响
        8.5.4 分区非等长设计
    8.6 关于倾斜嵌固层对于桩体破坏模式影响的讨论
    8.7 本章小结
第9章 结论与展望
    9.1 主要结论
    9.2 研究展望
参考文献
发表论文及参加科研情况说明
致谢

(7)唐曹铁路滨海地区吹填土地基处理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 水泥搅拌桩-网复合地基承载机理及变形机理研究现状
        1.2.1 理论研究
        1.2.2 试验研究
        1.2.3 数值计算研究
    1.3 本文研究的主要工作
第2章 水泥搅拌桩-网复合地基基本理论
    2.1 复合地基概述
    2.2 复合地基概述分类
    2.3 水泥搅拌桩-网复合地基桩体作用机理
        2.3.1 桩体作用
        2.3.2 垫层作用
        2.3.3 挤密、振密作用
        2.3.4 加筋作用
        2.3.5 约束作用
    2.4 水泥搅拌桩-网复合地基加筋褥垫层作用机理
        2.4.1 保证桩、土共同承担荷载
        2.4.2 调整桩、土竖向荷载分担比
        2.4.3 调整桩、土水平荷载分担
        2.4.4 侧向约束效应
        2.4.5 网兜效应
        2.4.6 应力扩散效应
        2.4.7 桩-筋-土相互作用机理
    2.5 水泥搅拌桩复合地基破坏模式
        2.5.1 剪切破坏
        2.5.2 刺入破坏
        2.5.3 鼓胀破坏
        2.5.4 整体滑动剪切破坏
    2.6 水泥搅拌桩-网复合地基承载计算
        2.6.1 水泥搅拌桩复合地基承载力
        2.6.2 单桩竖向承载力
        2.6.3 桩间土承载力计算
        2.6.4 下卧层承载力验算
        2.6.5 复合地基桩土应力比计算
    2.7 水泥搅拌桩-网复合地基沉降计算
        2.7.1 加固区沉降量计算
        2.7.2 下卧层土层压缩量的计算方法
    2.8 本章小结
第3章 唐-曹铁路吹填土地基处理调查
    3.1 曹妃甸地区工程地质概况
        3.1.1 地理位置
        3.1.2 自然特征
    3.2 吹填土概述
        3.2.1 吹填土形成
        3.2.2 吹填土工程性质
    3.3 吹填土地基处理
    3.4 唐-曹铁路吹填土路基双向水泥搅拌桩施工工艺
    3.5 本章小结
第4章 水泥搅拌桩-网复合地基现场监测及结果分析
    4.1 工程概况
    4.2 观测断面布置
    4.3 仪器设置原则及观测要点
        4.3.1 地基表面沉降
        4.3.2 地基坡脚侧向位移
        4.3.3 土压力
        4.3.4 孔隙水压力
    4.4 水泥搅拌桩-网复合地基处理效果分析
        4.4.1 沉降分析
        4.4.2 地基坡脚侧向位移分析
        4.4.3 桩土应力比分析
        4.4.4 孔隙水压力分析
    4.5 本章小结
第5章 水泥搅拌桩-网复合地基有限元分析
    5.1 有限元软件PLAXIS简介
    5.2 数值计算模型构建
        5.2.1 几何模型
        5.2.2 土体材料模型及参数
        5.2.3 水泥搅拌桩三维问题的平面简化
        5.2.4 土工格栅的模拟
        5.2.5 桩-网复合地基中桩土、筋土界面模拟
        5.2.6 模型的计算过程
    5.3 沉降分析
        5.3.1 无加固处理地基沉降
        5.3.2 加筋土地基地基沉降
        5.3.3 双向水泥搅拌桩复合地基处理
        5.3.4 双向水泥搅拌桩-网复合地基处理
    5.4 路基坡脚侧移分析
        5.4.1 天然地基路基坡脚侧移
        5.4.2 加筋土地基路基坡脚侧移
        5.4.3 双向水泥搅拌桩复合地基处理路基坡脚侧移
        5.4.4 双向水泥搅拌桩-网复合地基处理路基坡脚侧移
    5.5 水泥搅拌桩-网复合地基中土工格栅受力、变形分析
        5.5.1 路基逐层填筑对土工格栅轴力的影响
        5.5.2 路基逐层填筑引起的土工格栅竖向位移
    5.6 水泥搅拌桩-网复合地基中桩、土性质
        5.6.1 水泥搅拌桩-网复合地基填筑过程桩土应力比分析
        5.6.2 水泥搅拌桩-网复合地基填筑过程桩土沉降分析
    5.7 超静孔隙水压分析
    5.8 本章小结
第6章 水泥搅拌桩-网复合地基影响因素有限元分析
    6.1 垫层弹性模量对复合地基受力变形形状的影响
        6.1.1 地基沉降
        6.1.2 路基坡脚侧移
        6.1.3 格栅轴力
        6.1.4 桩土应力比
    6.2 桩体弹性模量对复合地基受力变形形状的影响
        6.2.1 地基沉降
        6.2.2 路基坡脚侧移
        6.2.3 格栅轴力
        6.2.4 桩土应力比
    6.3 桩间距对复合地基受力变形形状的影响
        6.3.1 地基沉降
        6.3.2 路基坡脚侧移
        6.3.3 格栅轴力
        6.3.4 桩土应力比
    6.4 桩长对复合地基受力变形形状的影响
        6.4.1 地基沉降
        6.4.2 路基坡脚侧移
        6.4.3 格栅轴力
        6.4.4 桩土应力比
    6.5 下卧层弹性模量对复合地基受力变形形状的影响
        6.5.1 地基沉降
        6.5.2 路基坡脚侧移
        6.5.3 格栅轴力
        6.5.4 桩土应力比
    6.6 桩间土弹性模量对复合地基受力变形形状的影响
        6.6.1 地基沉降
        6.6.2 路基坡脚侧移
        6.6.3 格栅轴力
        6.6.4 桩土应力比
    6.7 路基填土弹性模量对复合地基受力变形形状的影响
        6.7.1 地基沉降
        6.7.2 路基坡脚侧移
        6.7.3 格栅轴力
        6.7.4 桩土应力比
    6.8 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(8)延安市土岩组合地基处理与建筑物合理布置(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土岩组合地基研究现状
        1.2.2 换填垫层法研究现状
        1.2.3 灰土挤密桩和CFG桩复合地基研究现状
        1.2.4 多桩型复合地基研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 延安市土岩组合地基类型及其特征研究
    2.1 岩土类型及工程地质特性
        2.1.1 土体
        2.1.2 岩体
        2.1.3 特殊性岩土
    2.2 土岩组合地基类型及变形破坏特征
        2.2.1 下伏基岩单向倾斜型
        2.2.2 下伏基岩双向倾斜型
        2.2.3 半岩半土型
    2.3 本章小结
第三章 延安市土岩组合地基处理方法适宜性研究
    3.1 换填垫层法适宜性研究
        3.1.1 建模概况
        3.1.2 边界条件及施工阶段定义
        3.1.3 结果分析
    3.2 灰土挤密桩复合地基适宜性研究
        3.2.1 建模概况
        3.2.2 边界条件及施工阶段定义
        3.2.3 结果分析
    3.3 CFG桩复合地基适宜性研究
        3.3.1 建模概况
        3.3.2 边界条件及施工阶段定义
        3.3.3 结果分析
        3.3.4 CFG桩复合地基优化设计
    3.4 多桩型复合地基适宜性研究
        3.4.1 多桩型复合地基方案设计
        3.4.2 建模概况
        3.4.3 边界条件及施工阶段定义
        3.4.4 结果分析
    3.5 本章小结
第四章 土岩组合地基上建筑物合理布置研究
    4.1 建筑物布置方式及相关理论探讨
        4.1.1 建筑物布置方式
        4.1.2 安全距离及其确定方法探讨
        4.1.3 地基稳定系数及其确定方法探讨
    4.2 建筑物纵向沿基岩坡向时安全距离研究
        4.2.1 基本假定
        4.2.2 建模概况
        4.2.3 结果分析及安全距离的确定
    4.3 建筑物横向沿基岩坡向时安全距离研究
        4.3.1 基本假定
        4.3.2 建模概况
        4.3.3 结果分析及安全距离的确定
    4.4 土岩组合地基稳定性评价
        4.4.1 计算简化及假定
        4.4.2 计算结果分析
    4.5 基于安全距离和稳定系数的建筑物合理布置研究
    4.6 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(9)路堤下双向增强体复合地基受力变形分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 复合地基概述及其分类
    1.2 竖向桩体复合地基应用研究现状
        1.2.1 散体材料桩复合地基
        1.2.2 柔性桩复合地基
        1.2.3 刚性桩复合地基
        1.2.4 多元桩复合地基
    1.3 水平向增强体复合地基应用研究现状
    1.4 双向增强体复合地基应用研究现状
        1.4.1 双向增强体复合地基应用现状
        1.4.2 双向增强体复合地基承载特性研究
        1.4.3 双向增强体复合地基沉降特性研究
        1.4.4 双向增强体复合地基固结特性研究
        1.4.5 双向增强体复合地基试验研究
    1.5 本文研究内容和思路
        1.5.1 本文研究内容
        1.5.2 本文研究思路
第2章 路堤下双向增强体复合地基承载特性研究
    2.1 概述
    2.2 路堤土拱效应分析
    2.3 水平加筋垫层承载特性
        2.3.1 土工合成材料的效用
        2.3.2 褥垫层的效用
        2.3.3 水平加筋垫层加固机理
        2.3.4 水平加筋垫层承载变形特性
    2.4 竖向桩体承载特性
        2.4.1 散体材料桩承载特性
        2.4.2 刚性桩承载特性
        2.4.3 柔性桩承载特性
        2.4.4 多元复合地基承载特性
    2.5 路堤下双向增强体复合地基承载特性
        2.5.1 计算模型的建立
        2.5.2 受力变形分析
        2.5.3 计算方程求解
        2.5.4 工程实例分析
    2.6 小结
第3章 基于双剪统一强度理论的路堤土拱效应分析
    3.1 概述
    3.2 土拱效应分析
        3.2.1 土拱模型改进
        3.2.2 土体塑性理论分析
        3.2.3 土拱效应分析
    3.3 算例验证
    3.4 小结
第4章 基于薄板理论的水平加筋垫层分析
    4.1 概述
    4.2 基于功的互等定理分析
        4.2.1 功的互等定理
        4.2.2 薄板计算模型
        4.2.3 薄板功的互等定理分析
        4.2.4 算例验证
        4.2.5 参数分析
    4.3 薄板有限差分法分析
        4.3.1 有限差分法分析
        4.3.2 薄板计算模型
        4.3.3 有限差分法方程解答
        4.3.4 算例分析
        4.3.5 参数分析
    4.4 大挠度薄板理论分析
        4.4.1 计算模型及基本微分方程
        4.4.2 基本微分方程求解
        4.4.3 算例验证
        4.4.4 参数分析
    4.5 小结
第5章 路堤下双向增强体复合地基受力变形分析
    5.1 概述
    5.2 基于能量法的桩体复合地基受力变形分析
        5.2.1 计算模型建立
        5.2.2 桩体边界条件确定
        5.2.3 能量法基本原理
        5.2.4 桩体能量法分析
        5.2.5 桩间土体分析
        5.2.6 协调方程
        5.2.7 方程求解
        5.2.8 工程实例分析
    5.3 路堤下双向增强体复合地基受力变形分析
        5.3.1 路堤内土拱效应分析
        5.3.2 水平加筋垫层的薄板理论分析
        5.3.3 桩体复合地基能量法分析
        5.3.4 路堤下双向增强体复合地基受力变形计算
        5.3.5 算例分析
    5.4 小结
第6章 路堤下双向增强体复合地基时效特性分析
    6.1 概述
    6.2 土体固结分析
        6.2.1 桩间土体固结有限差分法分析
        6.2.2 桩间土体固结度计算
    6.3 桩体时效特性分析
    6.4 考虑时效的桩土应力比计算
    6.5 考虑时效的沉降计算
    6.6 工程实例分析
    6.7 小结
第7章 路堤下双向增强体复合地基室内模型试验研究
    7.1 概述
    7.2 相似理论
        7.2.1 物理模拟和数学模拟
        7.2.2 相似理论三大定理
        7.2.3 相似准则导出方法
    7.3 基于相似理论的模型试验设计
        7.3.1 模型试验的相似准则
        7.3.2 模型试验方案设计
        7.3.3 试验相似条件确定
        7.3.4 试验材料选取
        7.3.5 试验装置
        7.3.6 试验仪器布置
        7.3.7 试验方法
    7.4 试验成果分析
        7.4.1 载荷试验成果分析
        7.4.2 实测应力分析
        7.4.3 孔隙水压力测试成果分析
    7.5 小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文

(10)红黏土地区振冲碎石桩复合地基特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
        1.1.1 选题依据
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 振冲碎石桩复合地基研究现状
        1.2.2 红黏土路基处治研究现状
        1.2.3 振冲碎石桩法概述
    1.3 本论文研究的内容和意义
        1.3.1 本文研究内容
        1.3.2 本文研究意义
第二章 工程概况和路基处治方案
    2.1 依托工程的工程概况
        2.1.1 工程位置及主要工程规模
        2.1.2 沿线地形地貌
        2.1.3 沿线气候水文
        2.1.4 沿线地质情况
    2.2 路基处治方案
        2.2.1 需处治路基情况介绍
        2.2.2 路基处治设计和施工方案
    2.3 本章小结
第三章 振冲碎石桩复合地基承载机理分析
    3.1 振冲器工作机理
        3.1.1 振冲器结构组成及震动力的计算
        3.1.2 振密效能有关参数
    3.2 振冲碎石桩复合地基的功能
        3.2.1 碎石桩复合地基的性能改善机理
        3.2.2 减少地基的沉降与不均匀沉降
    3.3 振冲碎石桩处治软基稳定性分析计算理论
        3.3.1 碎石桩加固区复合模量计算
        3.3.2 碎石桩复合地基下卧层压缩量S_2的计算
        3.3.3 振冲碎石桩复合地基的承载力计算
        3.3.4 碎石桩复合地基沉降计算方法
    3.4 本章小结
第四章 振冲碎石桩复合地基数值模拟分析
    4.1 ABAQUS软件介绍
    4.2 原状地基模拟
        4.2.1 原状地基模型选取
        4.2.2 原状地基模型的计算分析
    4.3 碎石桩处理后模型
        4.3.1 碎石桩处理后模型的选取
        4.3.2 碎石桩处治后模型计算分析
    4.4 计算结果与实测数据的对比分析
        4.4.1 单桩承载力数值模拟与实测数据
        4.4.2 复合地基承载力模拟分析及实测数据
        4.4.3 对比分析数值模拟与实测数据
    4.5 本章小结
第五章 不同处治参数对复合地基特性的影响
    5.1 碎石桩压缩模量对复合地基特性的影响
        5.1.1 碎石桩压缩模量对地表沉降的影响
        5.1.2 碎石桩压缩模量对复合地基桩土应力比的影响
    5.2 垫层压缩模量对地表沉降及基础孔隙水压力的影响
    5.3 垫层厚度对复合地基特性的影响
        5.3.1 垫层厚度对地表沉降和空隙水压力消散的影响
        5.3.2 垫层厚度对复合地基桩土应力比的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论
主要参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢

四、碎石垫层在碎石桩复合地基中的作用(论文参考文献)

  • [1]临清高速公路河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降分析与预测[D]. 杨天琪. 北京交通大学, 2021(02)
  • [2]基于圆孔扩张理论的筋箍碎石桩支护路堤受力变形分析[D]. 李伟. 燕山大学, 2020(01)
  • [3]串联式组合桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究[D]. 郭尤林. 湖南大学, 2019
  • [4]CFG桩复合地基在非自重湿陷性黄土地区的加固机理[D]. 于硕. 西安科技大学, 2019(01)
  • [5]基于厚壁圆筒理论的筋箍碎石桩沉降计算方法研究[D]. 马思齐. 湖南大学, 2019(06)
  • [6]刚性桩复合地基支承路堤的稳定性分析及控制研究[D]. 杨新煜. 天津大学, 2019(06)
  • [7]唐曹铁路滨海地区吹填土地基处理研究[D]. 王磊. 西南交通大学, 2019(03)
  • [8]延安市土岩组合地基处理与建筑物合理布置[D]. 赵阳. 长安大学, 2019(01)
  • [9]路堤下双向增强体复合地基受力变形分析[D]. 龙军. 湖南大学, 2018(06)
  • [10]红黏土地区振冲碎石桩复合地基特性研究[D]. 郭文广. 重庆交通大学, 2017(03)

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砾石垫层在砾石桩复合地基中的作用
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