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土工袋装桩桩型复合地基受力变形特性研究
摘要：
桩型复合地基是一种新型地基加固技术，土工袋被广泛用于桩型复合地基中的土工袋装桩技术。本研究通过数值分析和室内试验研究土工袋装桩桩型复合地基的受力变形特性，结果表明：土工袋装桩可以提高复合地基的承载力和变形性能；不同材料和结构的土工袋对复合地基的力学性能影响显著；土工袋的地基加固效果与其高度和成堆密度有关；随着荷载的增加，复合地基会出现均匀沉降和不均匀沉降；复合地基的稳定性受土工袋深度和土工袋高度的影响。本研究为土工袋装桩桩型复合地基工程应用提供了理论依据。
关键词：桩型复合地基；土工袋装桩；受力变形特性；数值分析；室内试验
Abstract:
Pile-typecompositefoundationisanewtypeoffoundationreinforcementtechnology,andgeotextilebagiswidelyusedinthegeotextilebagpiletechnologyofpile-typecompositefoundation.Inthisstudy,thestressanddeformationcharacteristicsofgeotextilebagpile-typecompositefoundationwerestudiedbynumericalanalysisandindoorexperiments.Theresultsshowedthatgeotextilebagpilecanimprovethebearingcapacityanddeformationperformanceofcompositefoundation.Differentmaterialsandstructuresofgeotextilebagshaveasignificantimpactonthemechanicalpropertiesofcompositefoundation.Thereinforcementeffectofgeotextilebagsonthefoundationisrelatedtoitsheightandpiledensity.Withtheincreaseofload,thecompositefoundationwillhaveuniformsettlementandnon-uniformsettlement.Thestabilityofcompositefoundationisaffectedbythedepthandheightofgeotextilebags.Thisstudyprovidesatheoreticalbasisfortheapplicationofgeotextilebagpile-typecompositefoundationengineering.
Keywords:Pile-typecompositefoundation;Geotextilebagpile;Stressanddeformationcharacteristics;Numericalanalysis;Indoorexperiment
引言：
随着城市化进程的加快，城市中的各类建筑物和交通设施的数量日益增多。由于建筑物和交通设施的存在，地基的应力状态发生变化，土壤的承载力降低，地基沉降等问题日益突出。为了提高地基承载力和减小地基沉降，各种地基加固技术相继出现。
桩型复合地基是一种通过在土层中安装钢或混凝土桩，形成复合地基的加固技术。近年来，随着土工材料和施工技术的不断发展，土工袋装桩技术逐渐成为桩型复合地基中的主流技术，其优点是施工简单、工期短、成本低、环保等。
本研究通过数值分析和室内试验的方法，探究土工袋装桩桩型复合地基的受力变形特性，为其工程应用提供理论依据。
一、试验方法
1.数值模拟方法
采用ANSYS软件建立土工袋装桩桩型复合地基的有限元模型。模型分为三部分，土层、钢筋混凝土桩和土工袋，分别采用各自的材料参数和计算方法。
2.室内试验方法
采用直径为105mm的钢筋混凝土模型桩，桩长300mm，在模型桩上悬挂张力计和位移计，模拟土工袋装桩桩型复合地基的力学性能。
二、结果与分析
1.土工袋的材料和结构对复合地基的性能影响
研究结果表明，不同材料和结构的土工袋对复合地基的力学性能影响显著。在同样的荷载下，丝绸布土工袋的荷载变形曲线比聚酯布土工袋的荷载变形曲线更平坦，表明丝绸布土工袋的变形能力更强。
同时，具有双层面网结构的土工袋对复合地基的加固效果更好，其荷载变形曲线比单层面网结构的土工袋更平缓；土工袋面网的开孔率对复合地基的荷载变形特性也有一定的影响，开孔率越大，复合地基的变形性能越好。
2.土工袋高度和成堆密度对复合地基力学性能的影响