柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状研究

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水泥土桩作为一种地基加固技术,在工程建设中得到了广泛的应用。对刚性基础下水泥土桩复合地基,已有比较深入的试验研究和比较系统的设计计算方法。由于基础刚度的不同,使得柔性基础下水泥土桩复合地基的荷载传递规律、强度和变形与刚性基础下水泥土桩复合地基的荷载传递规律、强度、变形相比,存在较大差异,而目前对这方面的研究尚缺乏系统性和全面性。 本文利用ANSYS有限元程序,对水泥土桩复合地基的荷载传递规律、桩土应力比和沉降等问题进行了数值计算分析,探讨了桩体模量、地基土体模量、垫层模量、桩长以及荷载等因素对荷载传递规律、桩土应力比和沉降等的影响。研究表明:在柔性基础下水泥土桩复合地基的桩侧一定深度范围内会出现负摩阻力;桩身轴向应力、桩侧摩阻力均随深度逐步衰减:桩土模量比、桩长、外荷载以及垫层模量,对桩身轴向应力与桩侧摩阻力分布均有不同程度的影响,其中桩土模量比、外荷载、垫层模量的影响较为显著;桩土应力比随桩土模量比、垫层模量的增加而明显增加,与刚性基础相比,柔性基础下水泥土桩复合地基的桩土应力比较小:与天然地基相比,水泥土桩复合地基总沉降量小于天然地基总沉降量,加固区沉降量小于与加固区同深度的天然地基沉降量,水泥土桩复合地基对沉降的减少主要体现在加固区沉降量的减小:水泥土桩复合地基沉降,受桩体模量、下卧层土体模量、桩长以及外荷载的影响较大。
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