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柔性基础下刚性桩复合地基承载力的试验研究
| 论文题名： | 柔性基础下刚性桩复合地基承载力的试验研究 |
| 关键词： | 柔性基础;刚性桩复合地基;桩土应力比;极限状态;承载力试验研究;高速公路 |
| 摘要： | 复合地基技术在建筑工程中的广泛应用，推动了刚性基础条件下的复合地基技术的日渐成熟，有关承载力设计和变形计算理论日趋完善。近年来，复合地基技术的应用范围已扩展到交通工程，提出了路基条件下的复合地基承载力和变形计算问题。与建筑基础刚度相比，填筑路基的刚度要弱的多，导致路基条件下的复合地基承载力和变形特征与刚性基础下的复合地基承载性能相差悬殊，研究路基(柔性基础)条件下的复合地基承载性能，对高填方路基条件下的地基处理设计理论的建立，具有重要的工程意义和科学意义。 本文结合连霍高速公路某段道路扩宽工程，设计了柔性基础条件下的4桩复合地基进行现场静载荷试验。竖向增强体类型包括静压钢筋混凝土管桩和CFG桩。试验自下而上采用300mm厚砂石垫层、500mm厚1：5水泥土内加2层土工布，1500mm厚沙袋层，然后再在上层加试验配重方式来模拟柔性路基加载条件，所取得系列试验成果如下： (1)柔性基础下刚性桩复合地基桩土应力比数值远小于刚性基础下桩土应力比值。柔性基础下桩土应力比变化规律和刚性基础下的不同。实测结果显示，桩土应力比在加荷初期较大，随着荷载增加，呈波浪形变化，后又逐渐提高。 (2)柔性基础复合地基由于其刚度较小，桩体容易向上刺入，加上基础底面受力后不能保持平面，这调节了桩与桩间土的应力分配，导致柔性基础下桩间土体承担了较多荷载，土体先于桩体而达到极限破坏荷载，因此柔性基础复合地基与桩体先发生破坏的刚性基础复合地基破坏模式完全不同。 (3)柔性基础下桩体顶端提供的摩擦力阻止了土体的变形，又由于土体承担的荷载较多，竖向压力大，再加上桩体的侧向约束，土体在三向围压下强度较天然地基大幅提高。 (4)柔性基础条件下刚性桩复合地基需要足够刚性的垫层，才能有效改善其工作性状，试验表明，采用一定强度的垫层加筋并配合合适的桩帽设置，可有效加大桩土应力比。采用此措施时，对一般路基工程，刚性桩复合地基可借鉴刚性基础条件方法设计。 |
| 作者： | 郭兵 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 郭院成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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