基于柔性基础下刚性桩复合地基桩土应力分布研究

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1、中国科学院武汉岩土力学研究所硕士学位论文柔性基础下刚性桩复合地基桩土应力分布研究姓名：姜志全申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李廷芥;倪光乐20040601论文摘要在道路工程中，经常采用CFG桩、素砼桩等刚性桩复合地基处理软土路基。在取得良好处理效果的同时，也出现了如沉降过大、沉降差过大甚至路基失稳等工程问题。本文从弹性理论中点荷裁的Bous§inesq解和Minfilin解出发，得到各种荷载分布形式下的Boussinesq解和Mindlin解，从而推导出地面荷载、桩顶荷载、桩侧摩阻力和桩端阻力在

2、复合地基内任一点打生的附加应力和沉降。本文将复合地基划分为若干复合单元，每个复合单元包括若于桩身单元和二t单元。桩身单元和土单元存在着相互作用，在允许桩土相对滑移的前提下，建立桩顶土体沉降与桩顶沉降的协调方程、桩底二}二体沉降与桩端沉降的协调方程、桩土相对位移与桩侧摩阻力的物理方程、桩身力的平衡方程、桩身压缩和桩顶沉降与桩端沉降之差的协调方程。根据这些融调方程组，在给定一组初始桩侧摩阻力系数的条件下，运用迭代计算，最终可求出复合地基中的桩顶荷载、桩侧摩阻力、桩顶沉降及桩问土的受力和沉降。利用本计算模型对某

3、桥头引道复合地基进行了计算分析．计算值与实测值吻合良好。通过选取某一路基断面，利用本计算模型对柔性基jifl{下复合地基桩土应力分柑状态进行了计算分析，揭示了柔性基础下刚性挫复合地基搬：土应力分西-规律。计算结果和实{91

4、j结果的一致性流明利用本模型分析复合地基中应力分布理论上是可行的，计算精度是可信的。关键词：复合地基Boussinesq解Mindlin解沉降应力分粕AbstractCompositefoundationsuchasCFGpile，concretepilecompositefounda

5、tionetc．isoftenusedtoimprovesubgradebearingcapacityinroadengineering．Becauseofinadequateanalysisinconsolidationmechanismofcompositefoundation，aseriesofengineeringproblemssuchasexcessivesettlementandseRlementdifferenceofsubgrade，roadbedslidingfailurearebro

6、ughtout．Inthisthesis，additioralstressandsettlementincompositefoundation，whicharecausedbyloads，loadsonthepilecap，sidefrictionalstressandrestraintsofpilehead，aredevelopedbasedonBoussinesqfommlasandMindlinformulas．Inthisthesis，thecompositefoundationisdivided

7、intoacertaincompositecells．Eachcompositecellincludesacertainpileshaftcellsandsoilcell．Undertheconditionoftheslidebetweenpileandsoilaroundpileistakedintoaccount，fiveequationsareestablished，includingtheequationofcompatibilitybetweenthesettlementofpilecapsoi

8、landthesettlementofpilecap；theequationofcompatibilitybetweentheseRlementofpileheadsoilandthesettlementofpilehead；thephysicalequationbetweenthesettlementofsoilaroundpileshaftandthesettlementofpileshaft；theequationofequilibriumbetweenloadsonthepilecap，sidef

9、rictionalstressandrestraintsofpilehead；theequationofcompatibilitybetweenthedeformationofthepilebodyandthesubtractionbetweenthesettlementofpilecapandthesettlementofpileheap．Withiterativecalculationmethod，loadsofpilec