浅谈胶济客运专线水泥土搅拌桩复合地基承载特性研究

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1、西南交通大学硕士学位论文胶济客运专线水泥土搅拌桩复合地基承载特性研究姓名：俞伟申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：邓荣贵20090501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着国民经济的增强，建设工程得到了迅速发展。为了满足地基的强度、变形和抗震等要求，必须对天然的软弱土地基进行人工处理。水泥土搅拌桩复合地基，由于其经济效益显著，施工便捷而又无环境污染，被广泛应用于各类工程实践中。水泥土搅拌桩加固技术从发明到现在，其历史不过短短几十年，无论从加固机理还是设计计算方法，均存在不完善的地方，仍处在探讨研究之中。本文结合国家重点工程胶济客运专线工程青州段(DKK225+950～DKK2

2、38+890)段中部分水泥土搅拌桩的现场试验成果对以下问题进行了研究：(1)本文通过现场试验和理论分析对水泥土搅拌桩复合地基承载性能和变形特性进行了研究。通过桩间土、原状土，单桩，单桩复合地基的现场静载荷对比试验，获得了各自的容许承载力值，根据P．S曲线计算出的变形模量结果表明，经过水泥土搅拌桩处理后，黄土质粉质黏土地基力学性质和变形特性得到明显改善，土层的强度和变形模量明显提高。(2)建立数值模型。基于桩土共同工作原理，建立桩土共同作用模型，用有限差分软件FLAC3D软件对水泥土搅拌桩单桩以及4×4群桩复合地基进行了承载特性的数值计算。研究荷载、垫层模量、垫层厚度、桩长径比、桩体模量以及

3、置换率对其桩项沉降值、桩间土表面沉降值以及桩土应力比的影响程度，证实了水泥土搅拌桩复合地基存在最佳桩土模量比、最佳长径比和最佳置换率；并将计算结果与实测结果相比较，论证了水泥土搅拌桩复合地基的承载特性及承载力的可靠性。(3)水泥土搅拌桩复合地基的桩土应力比n是设计计算中一个很重要的参数，总结出桩土应力比的三种计算分析方法：试验法、数值法和解析法。依托本胶济客运专线水泥搅拌桩工程实例，计算表明三种方法有一定的可行性，但都有其优缺点。为以后类似工程地基处理提供有益的参考。关键词水泥土搅拌桩；复合地基；承载特性；数值模拟：桩土应力比西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页Asthenational

4、economyincreases，theprojectofconstructionmakesrapidprogress．Inordertomeetthedemandofgroundsillintension,deformationandanti．seismicetc，thecrudesoftsoilmustbedearwithartificially．Compositefoundationwithcementmixingpilesiswidelyusedinvariesprojectsduetoitsremarkableeconomicalbenefits，convenientconstr

5、uctionandnocircumstancepollution．However,thehistoryofcementmixingpilesreinforcementtechniqueisonlyabouttensyears．Notonlymechanismsofreinforcementbutalsodesignandcomputingmethodshavesomefaultiness．Somearestillindiscussion．Basedonthecementmixingpiles’fieldtestresultsatQingzhouStraightenedSection(DKK

6、225+950～DKK238+890)ofJinan—QingdaoDedicatedLine，thispaperfocusesonthequestionsasfollowings：(1)Thecementmixingpilecompositefoundation'sbearingcapacityanddeformationbehaviorarestudiedbythefieldtestandtheoreticanalysis．Thebearingcapacityaswellastheelasticmodulusofeachpileandcompositefoundationisobtai

7、nedbyfieldtestsonoriginalsoil，thesoilbetweenpiles，singlepileandone-pilecompositefoundation．Theresultsshowthattheloessialsiltyclayreinforcedbycement-soilpileshasbetterperformanceinbearingcapacityanddeformation．The