【摘要】 近年來,隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,高壓旋噴擴(kuò)底樁在工程中得到廣泛應(yīng)用,然而其理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于工程應(yīng)用。為此,本文以河南某糧食儲(chǔ)備庫(kù)平房倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)堆場(chǎng)地基處理工程為背景,采用理論分析、數(shù)值模擬及試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)高壓旋噴擴(kuò)底樁的承載機(jī)理及其工程應(yīng)用進(jìn)行深入研究。本文首先針對(duì)高壓旋噴樁和高壓旋噴擴(kuò)底樁的優(yōu)點(diǎn),在河南某糧食儲(chǔ)備庫(kù)平房倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)堆場(chǎng)的地基處理中對(duì)高壓旋噴擴(kuò)底樁加以應(yīng)用,施工過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并與傳統(tǒng)高壓旋噴樁(不擴(kuò)底)進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明該方法大大提高了場(chǎng)地的地基承載力,工程造價(jià)比傳統(tǒng)的高壓旋噴樁節(jié)省30%左右。其次,通過現(xiàn)場(chǎng)與室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)比分析,結(jié)果表明,采用高壓旋噴擴(kuò)底樁對(duì)河南延津糧食儲(chǔ)備庫(kù)平房倉(cāng)車間糧食堆場(chǎng)車間的地基加固處理是可行的。載荷試驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到134kPa,滿足工程設(shè)計(jì)要求。鉆孔取土室內(nèi)試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)均表明,高壓旋噴擴(kuò)底樁對(duì)樁周土體的加固效果明顯。為了進(jìn)一步深入分析高壓旋噴擴(kuò)底樁的承載機(jī)理及其力學(xué)特性,作者采用通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)高壓旋噴擴(kuò)底樁和高壓旋噴樁分別進(jìn)行三維數(shù)值模擬與計(jì)算,在此基礎(chǔ)上,對(duì)高壓旋噴擴(kuò)底樁復(fù)合地基力學(xué)作用機(jī)理進(jìn)行了深入研究,研究表明,高壓旋噴擴(kuò)底樁與高壓旋噴樁的荷載傳遞機(jī)理明顯不同,前者表現(xiàn)為典型的摩阻端承樁特性,后者則表現(xiàn)為典型的摩擦樁工作性狀。通過對(duì)高壓旋噴擴(kuò)底樁的承載機(jī)理及其工程應(yīng)用的深入研究,獲得一些重要的結(jié)論與建議,為今后相似地質(zhì)條件下選擇合理的地基處理方法提供了理論支持和技術(shù)借鑒。

目錄

摘要

Abstract

第1章緒論

1.1軟土地基處理方法的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

1.2高壓噴射注漿技術(shù)的研究現(xiàn)狀及前景展望

1.2.1概述

1.2.2高壓旋噴樁的主要特征

1.2.3研究現(xiàn)狀及前景展望

1.3擴(kuò)底樁技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1.3.1擴(kuò)底的方法與類別

1.3.2擴(kuò)底技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.4本文主要研究?jī)?nèi)容

第2章高壓旋噴擴(kuò)底樁的設(shè)計(jì)與施工

2.1前言

2.2工程概括

2.3地基處理方案比選

2.4高壓旋噴擴(kuò)底樁設(shè)計(jì)與計(jì)算

2.4.1高壓旋噴注漿設(shè)計(jì)程序

2.4.2擴(kuò)底樁選型

2.4.3設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)確定

2.4.4擴(kuò)底旋噴樁設(shè)計(jì)

2.5高壓旋噴擴(kuò)底樁施工

2.5.1施工順序及工藝

2.5.2攪拌樁施工保證措施

2.6高壓旋噴擴(kuò)底樁施工監(jiān)督和質(zhì)量控制

2.6.1施工質(zhì)量管理與控制

2.6.2質(zhì)量監(jiān)測(cè)和檢測(cè)

第3章高壓旋噴擴(kuò)底樁現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究

3.1前言

3.2試驗(yàn)內(nèi)容

3.3試驗(yàn)方法及儀器

3.3.1場(chǎng)地地面沉降監(jiān)測(cè)

3.3.2場(chǎng)地深層土體變形監(jiān)測(cè)

3.3.3土體水平位移監(jiān)測(cè)

3.3.4鉆孔取土室內(nèi)試驗(yàn)

3.3.5孔隙水壓力監(jiān)測(cè)

3.3.6樁土應(yīng)力分擔(dān)比監(jiān)測(cè)

3.3.7十字板剪切試驗(yàn)

3.3.8靜力觸探試驗(yàn)

3.3.9靜載試驗(yàn)

3.4試驗(yàn)頻率及控制標(biāo)準(zhǔn)

3.5驗(yàn)結(jié)果分析

3.5.1場(chǎng)地地面沉降監(jiān)測(cè)

3.5.2場(chǎng)地深層土體豎向位移試驗(yàn)

3.5.3土體水平位移監(jiān)測(cè)

3.5.4鉆孔取土室內(nèi)試驗(yàn)

3.5.5超孔隙水壓力監(jiān)測(cè)

3.5.6十字板剪切試驗(yàn)

3.5.7靜力觸探試驗(yàn)

3.5.8靜載試驗(yàn)

3.5.9樁土應(yīng)力分擔(dān)比監(jiān)測(cè)

3.6本章小結(jié)

第4章高壓旋噴擴(kuò)底樁三維有限元模型的建立及驗(yàn)證

4.1前言

4.2有限元基本概念及建模

4.2.1有限元基本概念

4.2.2有限元基本理論

4.2.3 Ansys三維有限元程序簡(jiǎn)介

4.2.4 Ansys三維有限元模型建立及參數(shù)選取

4.3模型及參數(shù)選取合理性驗(yàn)證

4.3.1載荷試驗(yàn)驗(yàn)證

4.3.2樁土應(yīng)力比試驗(yàn)驗(yàn)證

4.4本章小結(jié)

第5章高壓旋噴擴(kuò)底樁有限元計(jì)算分析

5.1前言

5.2高壓旋噴擴(kuò)底樁荷載傳遞機(jī)理

5.2.1樁身軸力和樁身位移分析

5.2.2應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)分析

5.2.3樁土應(yīng)力比分析

5.2.4高壓旋噴擴(kuò)底樁樁端荷載傳遞率分析

5.2.5高壓旋噴擴(kuò)底樁P-S曲線比較分析

5.3本章小結(jié)

結(jié)論

參考文獻(xiàn)

致謝

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