浅谈散体材料桩复合地基沉降分析方法探讨

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1、湖南大学硕士学位论文散体材料桩复合地基沉降分析方法探讨姓名：刘海涛申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：曹文贵20090518散体材料桩复合地基沉降分析探讨摘要复合地基以其良好的处治效果已在工程实践中得到广泛的应用，特别是对于一些较为经济的复合地基形式，如碎石桩复合地基、矿渣桩复合地基等，更为工程人员所青睐，这一类桩被统称为散体材料桩复合地基，然而，由于散体材料桩复合地基的成桩材料均为多孔介质，在荷载作用下，因材料孔隙体积变化而导致的桩土相互作用关系十分复杂，使得散体材料桩复合地基的沉降计算理论远落后于工程实际应用。因此，有必要在现有研究基础上，充分考虑散体材料桩复合地基自身的材料

2、特性，并结合桩土间相互作用关系，建立出更加符合工程实际的散体材料桩复合地基沉降计算方法，对完善散体材料桩复合地基沉降分析理论与工程实际应用具有重要的意义。本文首先针对散体材料桩复合地基桩土材料的多孔特性，分析散体材料桩复合地基的承载机理和变形机理；其次，基于桩土承载与受力变形机理，探讨散体材料桩复合地基在受力变形过程中孔隙率变化规律，并建立桩与桩间土体力学参数及其几何参数随荷载的变化关系，进而建立出考虑孔隙率变化的散体材料桩复合地基桩土力学参数与几何参数的确定方法；然后，在此关系基础上，通过引入分级加载和分层计算的思想，建立出考虑孔隙变化的散体材料桩复合地基沉降计算新方法，并给出了相应

3、的沉降计算流程；最后，针对多个工程实例进行计算分析，并同其它沉降计算方法分析结果进行对比，分析结果验证了本文所建立散体材料桩复合地基沉降计算方法的合理性和可靠性。本文所建立的散体材料桩复合地基沉降计算方法，不仅能够反映散体材料桩复合地基受力和变形随深度变化而变化的特征，而且能够体现上部建筑施工所产生的分级荷载对复合地基受力变形的影响这一过程；同时，以桩土变形机理以及桩土相互作用机理为基础，考虑桩土力学参数以及几何参数变化对复合地基沉降计算的影响所建立的沉降计算方法，能避免复合地基压缩曲线和人为修正系数的使用，且能反映应力历史对复合地基桩土力学参数的影响，体现散体材料桩复合地基桩体与土体

4、的变形非线性特征，对复合地基理论的发展具有一定的促进作用，完善了现有的散体材料桩复合地基沉降计算理论。关键词：复合地基；散体材料桩；桩土相互作用；沉降；孑L隙；变形模量IIAbstractWithaexcellentef．fectonfoundationtreatment，compositefoundationisusedwildlyinactualprojects．Someeconomicalcompositefoundations，suchasgraVelpileandslagpilecompositefoundation，arewell—receiVedbytheengineer

5、s．Thiskindofcompositefoundationsiscalleddiscretematerialpilecompositefoundation．HoweVer，becausepileofthiskindofcompositefoundationismadeofdiscretematerial，undertheload，pile．soilinteractionisverycomplicated．Theorywhichisusedtocalculatesettlementofcompositefoundationwithdiscretematerialpilecannotc

6、atchupwithitsapplication．Therefore，anewmethodofsettlementcalculationforcompositefIoundationwithdiscretematerialpileconsideringthediff．erentcharacteristicsofpilebody，mustbeestablishedandappliedinactualprojects，whichaimsatimproVingthesettlementtheoryofcompositefoundationwithdiscretematerialpilewas

7、proposed．Inthepresentstudy；consideringtheporeofpilebodyandsoil，bearingmechanismanddeformationmechanismofcompositefoundationwithdiscretematerialpilewerediscussed．Then，basedonabovemechanism，therelationshipsthatmechanicsparamet