近些年来,随着我国石油化工工业的快速发展,大型储罐的使用逐渐增多。新建储罐工程越来越多的遇到不良地基,对地基处理的要求也越来越广泛。如何在保证工程质量的情况下节省工程投资成为摆在众多岩土工作者面前的一个问题。复合地基因其能利用桩体和土体共同承载、造价低廉,在工程界得到广泛应用。本文以组合桩型这种新型复合地基为研究对象,对其承载特性进行了较为深入的探讨。 论文首先回顾了目前柔性基础下复合地基和组合桩型复合地基已有的研究成果。对储罐常用的基础、储罐下地基的变形规律和控制标准以及常用的地基处理方式做了简单的阐述。然后利用Flac-3D软件对大型储罐下的组合桩型复合地基进行了模拟。分析了桩体、垫层的参数变化对复合地基的影响,并结合某工程实例,进一步分析了该种基础下复合地基的性状。论文所得主要结论如下: (1)刚柔组合桩型复合地基中,不论刚性桩还是柔性桩,桩身轴向应力沿深度方向的最大点均不在桩顶,而是位于桩顶向下的一定深度处即中性点处。 (2)刚性桩存在某个变形模量,使得刚性桩和柔性桩同时发挥出最大的承载能力;在上部荷载一定的情况下,刚性桩还存在某个桩长(即临界桩长),若桩长超过该临界值,桩体所分担的荷载量并不会提高。 (3)增加柔性桩的变形模量和桩长虽都有利于提高柔性桩分担荷载的作用,但在整个复合地基中,柔性桩承担荷载的份额较少,增加变形模量或桩长对提高其荷载承担量并无十分显著效果,因此在选用柔性桩时主要着眼于其对浅层土的处理效果上。 (4)增加垫层模量可以加大荷载在刚性桩上的集中。储罐下碎石垫层的模量约为250MPa,大于一般复合地基中所选用的垫层模量,通过数值模拟与现场实测数据的对比可以看到:储罐下复合地基中刚性桩承担的荷载明显大于一般刚性基础下复合地基中刚性桩承担的荷载。 (5)垫层厚度的增加可以在一定程度上缓解应力在刚性桩上的集中,若垫层过厚既不能减少刚性桩承担的荷载,又会加大地基承担的荷载量,因此工程中应选择适当厚度的垫层。