深厚软基悬浮水泥土搅拌桩复合地基沉降研究.doc

深厚软基悬浮水泥土搅拌桩复合地基沉降研究我国东南沿海地区广泛分布着深厚软土,如何有效地加固深厚软土地基是目前工程建设中的一个经常遇到的岩土工程问题。水泥土搅拌法是一种较为常见的软基处理方法,但当软土层厚度过大时,水泥土搅拌桩并不能完全打穿土层,桩下仍有十分深厚的软土层,这时,桩体相当于悬浮在软土中(即形成了“悬浮桩”)。目前国内对于深厚软基中悬浮水泥土搅拌桩复合地基的研究尚不多见,悬浮水泥土搅拌桩复合地基的沉降计算暂未有较统一的方法。因此,探究悬浮桩复合地基的加固效果,讨论悬浮桩复合地基的沉降特性,可以为悬浮桩复合地基设计及施工提供参考。本文以福建沿海地区某采用水泥土搅拌法加固深厚软基的工程为背景,通过资料分析、现场取样测试、室内模型试验、数值模拟等技术手段,讨论了研究区水泥土搅拌桩复合地基的地基承载力安全储备,研究了深厚软基悬浮水泥土搅拌桩复合地基的沉降特性。主要研究内容及成果如下:.(1)统计分析了研究区113组水泥土搅拌桩复合地基现场载荷试验资料,研究了现场载荷试验未加载至极限荷载时,在研究区内按规范进行载荷试验确定复合地基承载力的安全储备。结果表明,研究区复合地基承载力的安全储备值约为2.8左右。之后,利用研究区内某实际工程的现场载荷试验资料,证明了该安全储备的合理性。(2)设计进行悬浮水泥土搅拌桩室内模型试验,监测复合地基的沉降、桩顶应力及桩间土应力,从而分析悬浮桩复合地基的沉降特性。试验结果表明,若悬浮桩的长度相对软弱下卧层的厚度很小,复合地基沉降将很大。随着悬浮桩长增加,复合地基沉降逐渐减小。悬浮桩长近似存在一个合理值,复合地基的沉降在该值的变化最明显。试验结果还反映,桩土应力比随着悬浮桩长的增加而增加,悬浮桩复合地基中桩土应力比比端承桩小20%以上。(3)通过Plaxis3D对室内模型建模,对比试验结果与有限元分析结果,确定适合悬浮水泥土搅拌桩复合地基的有限元模型。结果表明,利用HS模型作为本构模型时,有限元分析能较好模拟室内模型试验。有限元分析验证了模型试验的结论,通过增加有限元计算的工况,悬浮桩长的变化对复合地基的作用效果更加直观。(4)通过Plaxis3D建立某深厚软基上采用水泥土搅拌法处理地基的实际工程的模型,分别讨论不同悬浮桩长、桩距及荷载水平下复合地基的沉降特性。有限元分析结果表明,悬浮桩长和桩距都有合理范围,且桩距对复合地基沉降的控制作用更明显。