【摘 要】
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随着社会的发展,越来越多项目建设选在大厚度湿陷性黄土场地,关于大厚度湿陷性黄土场地有效的地基处理方式问题受到广大岩土学者关注,在前人的研究基础上,本文依托于山西某大厚度湿陷性黄土地基处理项目,根据工程地质条件,结合相关工程案例和场地情况进行地基处理方案比选,初步选定孔内深层强夯(DDC)法与桩基表面强夯法,DDC桩体填料选用水泥土(属于半刚性桩),表面桩基强夯桩体为灌注桩。通过相关现场试验(载荷试
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随着社会的发展,越来越多项目建设选在大厚度湿陷性黄土场地,关于大厚度湿陷性黄土场地有效的地基处理方式问题受到广大岩土学者关注,在前人的研究基础上,本文依托于山西某大厚度湿陷性黄土地基处理项目,根据工程地质条件,结合相关工程案例和场地情况进行地基处理方案比选,初步选定孔内深层强夯(DDC)法与桩基表面强夯法,DDC桩体填料选用水泥土(属于半刚性桩),表面桩基强夯桩体为灌注桩。通过相关现场试验(载荷试验、室内土工试验、标准贯入试验等)检测两种地基承载力与湿陷性消除效果;利用有限元模拟软件ABAQUS建立DDC单桩复合地基模型与灌注桩单桩模型,对两种桩体在荷载作用下的沉降变化规律、承载特性及荷载传递规律深入研究;建立同一工况下两种地基处理方式的群桩模型,从整体结构、桩体与板、地表沉降、差异沉降以及经济性五个方面对比分析二者处理效果,为今后类似大厚度湿陷性黄土工程提供实践经验和理论支撑。本文主要研究结果如下:(1)DDC方案与桩基表面强夯方案均能有效处理大厚度湿陷性黄土地基;DDC桩间土湿陷系数曲线与挤密系数曲线可知,在相同成桩工艺下,表层桩间土离散型明显大于深层桩间土,差异分界在10m左右,该深度可作为现场DDC桩施工的差异分界线,上部桩体成桩时,可适当增加夯击次数或夯击能来达到地基整体处理效果相同的目的。(2)各级荷载作用下,DDC桩桩身轴力沿桩体埋深呈先增大后减小,最大值在桩身0.13倍位置处,桩侧摩阻力沿桩体埋深逐渐减小但深度达到7m后大小基本保持不变;地基承载力以侧摩阻力为主,端阻力为辅,桩身范围内侧阻力发挥呈同步性,端阻力与侧阻力发挥呈异步性;荷载作用下单桩复合地基地表最大沉降值位于桩边第二节点。(3)各级荷载作用下,灌注桩桩身轴力沿桩体埋深呈非线性递减,桩侧摩阻力沿桩体埋深逐渐增大。桩身范围内侧阻力发挥呈异步性,端阻力与侧阻力发挥也呈异步性;深层土体湿陷后,相同荷载作用下地基沉降值变大,湿陷位置桩土的承载能力完全丧失,轴力随深度呈先增大后减小,侧摩阻力由正转负,下部桩土更早发挥承载力作用;随着上部荷载的增大,桩身轴力与桩侧正摩阻力均增大,但桩侧负摩阻力减小,中性点位置上移。(4)DDC桩复合地基具有处理深度内的土体湿陷性全部消除、安全性高、整体性更强、地表差异沉降值小的优点;桩基表面强夯地基具有承载能力更强,地表沉降变形较小的优点,但深层湿陷性黄土存在一定安全隐患,应在工程实践中引起高度重视。
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