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水泥搅拌桩作为一种地基加固新技术,具有许多优点。随着大量基础工程的建造, 搅拌桩的应用也越来越广泛。但由于其理论研究方面结合实际的滞后和不重视对施工经 验的提炼,制约了搅拌桩在实际工程中更广泛的应用和加速发展。 本文将结合实际工程,在室内外试验的基础上,研究打桩后桩间土力学性状的变化 规律,提出更加合理的搅拌桩复合地基承载力计算方法,推导出单桩桩侧摩阻力的理论 计算公式以及有效桩长的理论计算公式,最后采用有限元方法对单桩以及群桩进行数值 分析。论文的具体内容如下: 1.水泥搅拌桩加固商住楼软弱地基的现场试验研究。在单桩,单桩复合地基以及 双桩复合地基载荷板下具有代表性的截面处埋设压力盒,测得复合地基在加载过程中 桩,土应力随荷载的变化情况。根据实测数据,全面深入地分析总结了搅拌桩复合地基 在加载过程中的固结变形特征,桩土应力比变化规律,搅拌桩单桩承载力与桩间土承载 力实际发挥情况等规律,为搅拌桩的应用和理论分析研究提供了可靠的依据。 2.视搅拌桩桩体为均质弹性介质,推导了复合地基中单桩有效桩长的理论计算公 式;根据王启铜柔性桩桩侧摩阻力计算公式,以桩侧土与桩体协调位移为前提推导了柔 性桩桩侧摩阻力的计算公式;以基底接触应力均匀分布,桩体、桩间土均质为前提,讨 论了桩,土协同工作原理,从而得出复合地基桩、土荷载-变形特性,以及桩、土应力 比计算公式;结合本次试验,通过计算加载时桩体与土体的荷载分担情况以及在极限状 态下桩土承载力发挥值,提出考虑群桩效应的搅拌桩复合地基承载力计算公式。 3.建立多种模型。基于桩土共同工作原理,建立桩土共同作用模型,用有限元软 件对双桩承台,四桩承台以及九桩承台复合地基进行了数值计算。研究桩长、桩距、桩 体模量以及置换率对单桩承载力、桩间土承载力发挥值以及桩土应力比的影响程度,并 将计算结果与实测结果相比较。 4.考虑桩、土协同工作,提出搅拌桩复合地基优化设计及建议。为实用时保证桩 体和桩间土体能同时达到极限承载力为前提,通过改变褥垫层厚度与弹性模量实现调节 桩体与桩间土体的应力分配,从而达到优化设计的目的。进而为搅拌桩复合地基设计与 施工提供了新思路,提高了搅拌桩复合地基的经济性。