强膨胀土——桩基相互作用及隔胀效果数值模拟

论文摘要

黑棉土是一种强膨胀土,其受湿度变化影响呈现很强的胀缩特性,对桩基的承载力和变形不利,易导致断桩等多种问题。本文建立了强膨胀土桩基有限元模型,分析了胀缩条件下桩基内力和位移的变化规律,与桩土共同作用解析解对比,验证了数值模型的有效性并解释离心机试验现象。利用该模型进行参数分析,指出黑棉土胀缩对桩的不利影响及工程中采用隔胀措施的必要性,进而模拟局部换填和界面隔胀措施。结果表明:浅表层黑棉土适合采用局部换填隔胀,换填宽度宜不小于膨胀土厚度;深厚层黑棉土适合采用双层分离式隔胀,隔胀套管应保证界面折减程度达到土体参数的30%且布置至黑棉土和普通土分界面附近;桩基承台底部宜增加柔性垫层,预留胀缩空间。

论文目录

• 0 引言
• 1 黑棉土地基有限元模型
•   1.1 模型及参数
•   1.2 黑棉土膨胀和收缩变形模拟
•     1.2.1 黑棉土膨胀模拟
•     1.2.2 黑棉土收缩模拟
•   1.3 理论分析
• 2 黑棉土桩基模型分析
•   2.1 黑棉土桩基有限元模型
•   2.2 土体胀缩率对桩的影响
•   2.3 干湿循环影响
•   2.4 初始桩基荷载对桩的影响
•   2.5 界面对桩的影响
• 3 桩基隔胀处理
•   3.1 黑棉土地区采用隔胀措施的必要性
•   3.2 桩基隔胀技术
•   3.3 局部换填和界面隔胀的数值分析
•     3.3.1 桩周换填土工况
•     3.3.2 桩-土界面折减工况
•     3.3.3 承台的影响和处理措施
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴志轩,张大峰,李连友,沈兆普,杨军

关键词: 黑棉土,有限元,桩基,强膨胀土,隔胀措施

来源: 地下空间与工程学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室,中国路桥工程有限责任公司,城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程实验室

基金: 国家重点基础研究发展计划(2014CB047004)

分类号: TU443

页码: 827-834

总页数: 8

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