钉形水泥土搅拌桩承载力特性研究

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1、东南大学硕士学位论文钉形水泥土搅拌桩承载力特性研究姓名：朱芝华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱志铎20070501摘要本文基于钉形水泥土搅拌桩加固软土地基的试验研究，探讨钉形水泥土搅拌桩承载力的计算方法及承载力的主要影响因素。通过对不同扩大头参数的钉形水泥土搅拌桩现场试验及有限元分析，对其承载力及受力机理进行了研究，分析了钉形水泥土搅拌桩桩身侧壁摩阻力、桩身轴力与荷载之问的关系。钉形水泥土搅拌桩是一种新型的成桩形式，该项探索为以后的进一步研究提供了一定的理论依据与实测资料。论文首先从水泥土加固机理出发，结合现场钉形水泥土搅拌桩标准贯入试

2、验，分析影响钉形水泥土搅拌桩桩身强度质量的主要因素。由于钉形水泥土搅拌桩是变截面桩体，其受力机理不同于常规水泥土搅拌桩．基于荷载传递规律，结合现场钉形水泥土搅拌桩静载荷试验研究，分析在荷载作用下。桩身轴力的分布及桩身侧壁摩阻力与桩周土剪切位移的关系，得出钉形水泥土搅拌桩承载力的计算公式。通过有限元法分析模拟不同扩大头参数的钉形水泥土搅拌桩在荷载作用下的工作性状，结果表明在扩大头与下部桩体的变截面位置处，存在应力集中现象，而且极大值出现在扩大头下一至二倍的下部桩体直径范围内，但是桩身轴力沿桩深度方向减少，扩大头下部桩身轴力减小趋势较扩大头上部要缓慢。

3、现场静载荷试验的荷载～沉降曲线为陡降型曲线，表明钉形水泥土搅拌桩在极限荷载作用下桩体可能在变截面位置处发生塑性破坏，现场开挖证实了这一推断。在测试研究的基础上并结合相关的研究分析成果，初步提出了钉形水泥土搅拌桩单桩承载力的计算方法，为该桩型的发展和研究奠定了一定的理论基础和实践基础。关键词：水泥土；承载力；复合地基：搅拌桩；侧壁摩阻力；变截面；地基加固；静载试验。AbstractBasedoilthetestofstrengtheningsoftsoilwitlIT--shapocement-soilmixingpile，bearingcapaci

4、tyofsinglepileanditsmaininfluencefactorarestudiedinthispaper．ThroughthefieldtestandfiniteelementanalysisofT-shapecement-anilmixingpileowningdifferentparameteroftopexpansilehead,itsbearingcapacityandmechanismarcstudiedanddrawouttheinterrelationshipsbetweensidefrictionandshaftfo

5、rcewhileloading．TheT-shapecement-soilmixingpileisanew-typeone，thisitemcanoffercertaintheoreticalfoundationandsurveymaterialsforfurtherresearch．Atfirstthethesisisfromsoil．cementsolidificationmechanismcombinedwithStandardPunchTestofT-shapecement-soilmixingpiletoanalyzethemaininf

6、luencingfactorofpile'squality．ForT-shapecement-soilmixingpilebelongstovariedsection,itsmechanicsmechanismisdifferentfromthenormalcement-soilmixingpile．ThroughtheanalysisofshaRforce，sidefrictionandneighboringsoilshearingdisplacementbasedonthelawofloadtransmissionandfieldstaticl

7、oadtest,whichledtocomputingbearingcapacityofT--shapecement-soilmixingpile．Theresultofthefiniteelementmethodduetoanalysisofdifferenttopexpansileheadparameterhaveexpressedthatstressconcentratephenomenonexistinginvariedsection．Themagimumstressappearsinrangesofoneortwotimesdiamete

8、roflowernormalpile．Theshaftforceofpilereducesalongpiledeepdir