路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基的荷載傳遞性狀與變形規(guī)律研究

1、！二一自：鹽一一目：監(jiān)東南大學(xué)碩士學(xué)位論文路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基的荷載傳遞性狀與變形規(guī)律研究研究牛姓名：吉國(guó)元導(dǎo)師姓名：割撻玉煎授巾請(qǐng)學(xué)位級(jí)別二生薹±一學(xué)科專業(yè)名稱主±二墨一皓丈提蹙日期墊盟生且塑且淪女菩辯月斯鯉魚(yú)生呈且！且學(xué)位授予單位直堂學(xué)位授干捌上已且且菩辯委員會(huì)土席割生業(yè)藍(lán)汗矧人蘭韭業(yè)藍(lán)授湛握疊越授摘要摘要以樁、管樁為代表的剛性樁在國(guó)內(nèi)高速公路軟土地基處理中正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，對(duì)其承載機(jī)理以及變形規(guī)律的研究也在逐漸深入的展開(kāi)，且己取得眾多有益的研究成果，本文在綜合前人已有成果的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值模擬以及理論分析的手段繼續(xù)對(duì)該類型樁體復(fù)合地基在路堤荷載下的

2、性狀進(jìn)行了深入細(xì)致的分析，所做的主要工作可歸納為以下幾個(gè)方面：（）回顧了剛性樁復(fù)合地基在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)非排土施工工藝下剛性樁的擠土效應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)歸納，總結(jié)了該類型樁體復(fù)合地基在路堤荷載下的承載及變形計(jì)算的相關(guān)研究成果，指出了尚需進(jìn)一步解決的問(wèn)題及深化研究的方向。（）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉樁試驗(yàn)的分析，研究了非排土施工工藝下剛性樁單樁及群樁施工對(duì)樁周土的擾動(dòng)影響，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)表明群樁的擠土效應(yīng)是各單樁施工的綜合影響的結(jié)果。成樁后不同休止期的樁周土靜力觸探試驗(yàn)的結(jié)果表明，樁周土強(qiáng)度瞬間降低很多，但隨著時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸恢復(fù)，群樁的擾動(dòng)影響遠(yuǎn)甚于單樁。對(duì)填土卸載前后的樁周土強(qiáng)度分析后認(rèn)為，經(jīng)過(guò)填土加載后，樁周

3、土強(qiáng)度提高，土體的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)均得到顯著改善。（）采用平面有限元的分析手段，深入研究了路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基的承載機(jī)理，重點(diǎn)探討了土拱效應(yīng)、拉膜效應(yīng)以及樁體應(yīng)力集中比等量值的影響因素，分析了樁帽在剛性樁復(fù)合地基體系中作用。同時(shí)借助帶帽單樁等效處理范圍內(nèi)的計(jì)算模型，提出了一樁士應(yīng)力比計(jì)算公式，通過(guò)算例和參數(shù)分析以及與有限元計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，認(rèn)為該公式是具有一定合理性的。（）采用平面有限元的分析手段，繼續(xù)對(duì)路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基的沉降規(guī)律進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討，重點(diǎn)研究了各組成材料的模量及樁長(zhǎng)、樁間距、樁帽等因素變化時(shí)，復(fù)合地基沉降的響應(yīng)情況，并著重探討了有無(wú)樁帽對(duì)沉降的影響，結(jié)果表明下臥層模

4、量較低的情況下改變樁帽或調(diào)節(jié)樁間距對(duì)總沉降影響不大，此時(shí)應(yīng)主要通過(guò)改變樁長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工后沉降的控制，下臥層模量大時(shí)則無(wú)論調(diào)節(jié)樁帽尺寸或樁間距還是樁長(zhǎng)都會(huì)對(duì)總沉降產(chǎn)生明顯影響，只是在樁長(zhǎng)增大到一定程度后影響就不在顯著。（）對(duì)剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算方法進(jìn)行了初步的探討，重點(diǎn)研究了已有復(fù)合模量法、樁間土應(yīng)力兩種計(jì)算方法在該類型復(fù)合地基中的適應(yīng)性問(wèn)題，通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)以及數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比后認(rèn)為，兩種方法均具有一定的適應(yīng)性，但對(duì)樁，后一種計(jì)算方法更接近實(shí)際結(jié)果。（）對(duì)連鹽高速公路樁和管樁兩個(gè)剛性樁試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)成果進(jìn)行了分析，進(jìn)而對(duì)兩個(gè)試驗(yàn)段剛性樁復(fù)合地基的加固效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)以及對(duì)比分析，結(jié)果認(rèn)為由于眾多原

5、因使得管樁的加固效果要優(yōu)于樁。（）剛性樁復(fù)合地基承載力可由面積比法或應(yīng)力比法計(jì)算，通過(guò)對(duì)樁試驗(yàn)段的單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)結(jié)果與使用以上方法計(jì)算的面積比法結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)該法是有一定精度的；另外通過(guò)面積比法的計(jì)算結(jié)果或復(fù)合地基靜載試驗(yàn)成果可從應(yīng)力比法計(jì)算公式中反算極限填土高度或極限樁土應(yīng)力比，供初步設(shè)計(jì)參考。關(guān)鍵詞：剛性樁；施工擾動(dòng)；樁帽；路堤；承載機(jī)理；沉降分析；有限元；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)亂印，砒，糟：），（），協(xié)，；（），（），詛，峨刪，（），（），璋鵠，齟，：；剛；（；丘坤乜東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)

6、注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究生簽名：日期：東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書(shū)館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名：導(dǎo)師簽磊絲練第一章緒論

7、第一章緒論研究的背景與意義公路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，進(jìn)入世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)又迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇，到年底全國(guó)公路通車總里程就達(dá)萬(wàn)公里，其中高速公路近萬(wàn)公路，預(yù)計(jì)以后這個(gè)數(shù)字還會(huì)持續(xù)增加。然而，從己建成高速公路的應(yīng)用情況來(lái)看，不少問(wèn)題也已經(jīng)暴露出來(lái)，“橋頭跳車”現(xiàn)象就是其中突出問(wèn)題之一。所謂“橋頭跳車”實(shí)際是由橋臺(tái)和臨近路堤因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生的不均勻沉降所致，車輛在通過(guò)此處時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯顛簸現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了行車的安全及舒適，尤其對(duì)線形要求高、設(shè)計(jì)時(shí)速大的高速公路而言更是如此。通常對(duì)軟弱地基的處理多采用真空預(yù)壓、超載預(yù)壓或碎石樁、水泥攪拌樁等柔性樁復(fù)合地基處理，對(duì)路橋連接處設(shè)置一過(guò)渡段，以此

8、來(lái)滿足高速公路線形標(biāo)準(zhǔn)，但以上軟土處理方法均有明顯的局限性：真空或超載預(yù)壓法需要一較長(zhǎng)工期，制約了施工進(jìn)度，影響了工程的經(jīng)濟(jì)效益，而水泥攪拌樁等柔性樁復(fù)合地基雖然造價(jià)較低，但加固深度有限，且樁體本身存在一有效樁長(zhǎng)的問(wèn)題，樁長(zhǎng)增加到一定程度后加固效果不明顯。規(guī)范規(guī)定，軟土地基中高速公路橋頭段工后沉降不大于，結(jié)構(gòu)物段工后沉降不大于，而一般路段的工后沉降則不大于，可見(jiàn)規(guī)范對(duì)橋頭段工后沉降的控制非常嚴(yán)格，在軟土地基深厚且橋頭段填土較高的情況下，采用柔性樁等常規(guī)軟土處理方法可能難以滿足沉降要求，這時(shí)可以考慮采用樁等低強(qiáng)度混凝土樁或管樁加固軟土地基。北歐的一些國(guó)家通常在橋頭相當(dāng)長(zhǎng)的一段路段采用樁承路堤方法

9、處理，保證橋與路的連續(xù)平穩(wěn)過(guò)渡。近來(lái)國(guó)內(nèi)已有采用諸如樁、素混凝土樁、管樁等剛性樁復(fù)合地基來(lái)處理“橋頭跳車”問(wèn)題的報(bào)道叫，從最終加固效果看，采用剛性樁還是取得了很好的加固效果，主要原因就在于剛性樁的承載力較柔性樁大，通過(guò)加筋墊層或其他如樁帽等附加結(jié)構(gòu)的設(shè)置可將路堤荷載更為有效地傳遞到下臥層強(qiáng)度更大的土層中，工后沉降量及差異沉降量小，穩(wěn)定速度快，加固深度不受施工機(jī)械以及有效長(zhǎng)度概念制約，樁身能全長(zhǎng)發(fā)揮作用，和其他地基處理方法比較起來(lái)施工工期更短，造價(jià)也相對(duì)比較適中的突出優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在路橋連接處采用變樁長(zhǎng)的方式設(shè)置過(guò)渡段，保證了路橋連接的連續(xù)性，因此更能有效解決“橋頭跳車”問(wèn)題。目前復(fù)合地基承載力以及

10、沉降計(jì)算理論多是基于剛性基礎(chǔ)建立的，沒(méi)有考慮基礎(chǔ)剛度的影響，而理論分析和和工程實(shí)踐均表明基礎(chǔ)剛度大小對(duì)復(fù)合地基性狀有很大影響。在房屋建筑中無(wú)論是條形基礎(chǔ)還是筏板基礎(chǔ)，本身均具有較大的剛度，這種基礎(chǔ)下復(fù)合地基的沉降較為一致，而在路堤和堤壩中，樁體復(fù)合地基能刺入路堤中，樁土沉降是不一致的，在長(zhǎng)期的實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)，在建筑工程中逐步積累起來(lái)的復(fù)合地基沉降及承載力計(jì)算用于路堤等柔性荷載下的復(fù)合地基，計(jì)算值與實(shí)測(cè)值往往有很大差異。水泥土樁、碎石樁等柔性樁在國(guó)外內(nèi)應(yīng)用較早，僅江蘇省已建和在建高速公路使用水泥土樁統(tǒng)計(jì)就超過(guò)了億延米”，針對(duì)這類樁體復(fù)合地基在高速公路中的應(yīng)用，不少學(xué)者已經(jīng)做了大量細(xì)致的研究工作，

11、提出了一系列承載力或沉降計(jì)算方法，其具體設(shè)計(jì)方法已有公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范及公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范做參考。而以樁、管樁等為代表的剛性樁復(fù)合地基由于國(guó)內(nèi)應(yīng)用較晚，對(duì)其在高速公路軟土地基上的有效應(yīng)用尚處于摸索階段，承載力以及沉降計(jì)算方法還在進(jìn)一步的研究之中。國(guó)外由于這種路堤樁應(yīng)用較早，如芬蘭和瑞典就廣泛采用路堤樁來(lái)增加路堤的承載能力和減小路堤沉降量，因此對(duì)其承載機(jī)理的研究已經(jīng)較為成熟，國(guó)外不少學(xué)者都對(duì)此進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)或解析方面的研究，出現(xiàn)了不少研究成果，對(duì)其設(shè)計(jì)方法已經(jīng)編入相關(guān)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中，如英國(guó)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”等，然而近來(lái)部分學(xué)者的研究成果【認(rèn)為現(xiàn)存的路堤樁設(shè)計(jì)方法仍然是有其局限性的，如假設(shè)填土

12、荷載全部由樁帽承擔(dān)，忽略樁聞土的抗力作用等，因此在吸收國(guó)外已有研究成果的同時(shí)有必要進(jìn)一步對(duì)剛性樁的合理應(yīng)用加以深入研究，提出適合高速公路路堤柔性荷載下的樁等剛性樁加固軟土地基的施工及設(shè)計(jì)方法。正是出于上述考慮，課題組在連鹽高速公路連云港段選擇部分高填土橋頭段作為剛性樁試驗(yàn)段，采用樁、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁處理橋頭段深厚軟土地基。以期通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬和理論分析，深入研究預(yù)應(yīng)力管樁、樁在高速公路工程中的應(yīng)用問(wèn)題，提出一套適合高速壅墮查堂墅主堂垡絲皇公路工程建設(shè)特點(diǎn)的理論及實(shí)用方法。對(duì)路堤柔性基礎(chǔ)下剛性樁復(fù)合地基的承載力、沉降、破壞模式、樁土應(yīng)力比、孔隙水壓力、樁側(cè)摩阻力和墊層效應(yīng)等工作性狀

13、展開(kāi)深入全面的研究，并考慮不同樁土相對(duì)剛度、置換率、樁長(zhǎng)、墊層剛度及厚度等因素的影響，提出柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基承載力和沉降計(jì)算方法，以便類似工程的推廣應(yīng)用。當(dāng)前預(yù)應(yīng)力管樁、樁等剛性樁在江蘇還處于探索應(yīng)用階段，在連云港高速公路建設(shè)中尚處于空白，因此本課題的研究不僅具有理論價(jià)值，同時(shí)還有著廣闊的工程應(yīng)用前景，將為江蘇省特別是連云港地區(qū)高含水量深厚海相軟土區(qū)高速公路建設(shè)提供可靠的科學(xué)依據(jù)和工程實(shí)踐指導(dǎo)。剛性樁復(fù)合地基研究現(xiàn)狀樁、預(yù)制混凝土樁等剛性樁處理軟土地基的加固研究目前正全面展開(kāi)，其中對(duì)打入式預(yù)制樁擠土效應(yīng)的研究開(kāi)展的最為深入，理論及試驗(yàn)成果非常豐富，但對(duì)沉管振動(dòng)法施工的樁的擠土效應(yīng)則見(jiàn)諸報(bào)道的較

14、少，雖然兩者在非排土施工工藝下對(duì)樁周土的擾動(dòng)具有很大的可比性，但畢竟這種施工方法形成的樁屬于就地成樁工藝，和打入式預(yù)制樁還是有一定的差別，尤其表現(xiàn)在后期復(fù)合地基承載力以及成樁質(zhì)量上。近年來(lái)對(duì)路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基研究的其他集中點(diǎn)則體現(xiàn)在剛性樁復(fù)合地基的承載機(jī)理、承載力計(jì)算以及沉降計(jì)算方面，不少學(xué)者做了相關(guān)的研究，得出了許多有益的研究成果。沉樁過(guò)程的擠土效應(yīng)軟土地基中采用非排土施工工藝打入樁體時(shí)會(huì)對(duì)樁周軟土產(chǎn)生很大的擾動(dòng)，致使飽和軟粘土結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度喪失，地表隆起與地基側(cè)移，同時(shí)在飽和軟粘土中產(chǎn)生很大的超靜孔隙水壓力，經(jīng)擾動(dòng)后的軟粘土強(qiáng)度此后隨超靜孔隙水壓力的消散以及結(jié)構(gòu)性恢復(fù)而緩慢恢復(fù)。（）

15、沉樁引起的超靜孔隙水壓力國(guó)外對(duì)沉樁在樁周軟土的產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力研究較早，開(kāi)展得工作也較多。與”，：”，和”，等人均有相關(guān)的研究成果，測(cè)試及研究結(jié)果表明沉樁引起的超靜孔隙水壓力值較大，最大值甚至超過(guò)有效上覆應(yīng)力，超靜孔隙水壓力值隨距樁距離的增加而降低，的研究還認(rèn)為預(yù)制樁沉樁后產(chǎn)生的孔壓與土體靈敏度有關(guān)，靈敏度高孔壓值也較大。國(guó)內(nèi)在此方面也有諸多研究研究成果，不少學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)及理論研究，如劉熙峰、唐世棟口。、“、謝世波等，研究成果可匯總概括為：超孔隙水壓力隨離樁的距離的增加而降低；超孔隙水壓力在淺部最小，隨深度的增加，超孔隙水壓力隨之增大；超孔隙水壓力的消散速度在靠近地表最快，向下逐漸減

16、緩，靠近樁尖處速度有所加快；最大超靜孔隙水壓力一般超過(guò)有效應(yīng)力：?jiǎn)螛妒┕?duì)樁周土的影響存在一臨界范圍：群樁施工引起的超靜孔隙水壓力是各單樁施工綜合累加及消散的結(jié)果。另外姚笑青嗍、王偉【】、徐永?！薄窟€從解析角度研究了沉樁擠土效應(yīng)，給出了超靜孔壓的理論計(jì)算公式。（）沉樁引起的土體位移非排土施工工藝沉樁將擠出與樁同體積的土體，因此將在樁周土中引起的側(cè)向位移、地表隆起現(xiàn)象，不少學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了關(guān)注，并通過(guò)試驗(yàn)手段對(duì)土體位移規(guī)律開(kāi)展了相關(guān)研究。和認(rèn)為壓樁時(shí)靈敏度高的土體隆起量比靈敏度低的土體小，在一般粘性土中樁周土體隆起量與樁在土體內(nèi)總體積之比為，和、和”】等人通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉樁試驗(yàn)均觀測(cè)到了土體發(fā)生位移的現(xiàn)

17、象，并得出了諸如位移影響范圍，隆起程度等定性規(guī)律，如移隨距樁越遠(yuǎn)，水平位移越小，地表隆起量發(fā)生在數(shù)倍樁徑范圍之內(nèi)等。（）沉樁對(duì)樁周土強(qiáng)度的影響沉樁能在樁周軟土中產(chǎn)生很大的超靜孔壓，樁周土體還會(huì)出現(xiàn)側(cè)移、隆起等現(xiàn)象，因此單純從現(xiàn)場(chǎng)上看，就可以認(rèn)為排排土施工工藝打入的樁體將對(duì)樁周土強(qiáng)度產(chǎn)生很大影響。【塒等人研究了閉口樁打入有機(jī)粉質(zhì)粘土中的情況，結(jié)果表明樁周土強(qiáng)度隨時(shí)間增長(zhǎng)，其對(duì)樁身附近土樣試驗(yàn)結(jié)果如下表所示，可以明顯看出土體強(qiáng)度的增長(zhǎng)。第一章緒論表土樣試驗(yàn)結(jié)果（，）打樁后間隙期天不排水強(qiáng)含水量，峰值重塑峰值重塑，峰值重塑的觀測(cè)結(jié)果表明在樁周一定范圍內(nèi)，沉樁時(shí)土體的不排水抗剪強(qiáng)度驟然減小，在超靜孔隙

18、水壓力完全消散之后得到極大的恢復(fù)。馴研究則表明在樁周一定范圍之外（倍樁徑）地基土強(qiáng)度及含水量不受影響，當(dāng)群樁中樁間距小于四倍樁徑時(shí)，樁周土體恢復(fù)很慢，甚至還會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)而下降。（）沉樁對(duì)樁體強(qiáng)度的影響樁體承載力的發(fā)揮取決于樁體自身強(qiáng)度，對(duì)混凝土等剛性樁則與樁周土提供的側(cè)摩阻力以及端阻力有關(guān)，由于沉樁過(guò)程將在樁周土中產(chǎn)生很大的擠壓應(yīng)力，這一應(yīng)力作為廣義應(yīng)力又作用在樁周土體中，因此不可避免會(huì)對(duì)樁周土強(qiáng)度產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致了樁體強(qiáng)度有隨樁周土強(qiáng)度而恢復(fù)的逐漸增長(zhǎng)的現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象的研究，國(guó)內(nèi)外也出現(xiàn)了諸多定性定量的研究成果，此外對(duì)象樁等采用就地成樁工藝形成的剛性樁還存在樁身材料本身的隨時(shí)間膠結(jié)硬化的

19、問(wèn)題，研究表明樁由于粉煤灰的活性后期發(fā)揮較快，它的承載力在后期增長(zhǎng)較快”。等人在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)，樁打入粘性土后，樁體的承載力會(huì)隨時(shí)間增加（圖），分析原因主要在于沉樁引起的超靜孔隙水壓力的消散導(dǎo)致樁周土含水量改變所致，和州也作出了這樣的分析。廣，一一口佃哪冊(cè)唧沉樁后間隙期（小時(shí)）圖樁體承載力隨時(shí)間的增長(zhǎng)曲線（等，）國(guó)內(nèi)對(duì)單樁承載力的時(shí)效問(wèn)題也有諸多研究成果，姚笑青?！苯o出了上海某工程單樁承載力與超靜孔隙水壓力消散之間的關(guān)系（圖），可以看出兩者有極大的關(guān)聯(lián)性，于是認(rèn)為超孔隙水壓力的消散是樁承載力增長(zhǎng)的主要因素。芒靜越霹出贏船壬州查墮查竺嬰主蘭堡堡苧：圖超靜孔壓消散及樁基承載力隨時(shí)間的發(fā)展（姚笑青，

20、）考慮時(shí)間效應(yīng)的單樁承載力問(wèn)題還有其他的一些探討，多為同一土質(zhì)下根據(jù)大量試樁資料統(tǒng)計(jì)分析得出的結(jié)果，如高層建筑分析與設(shè)計(jì)”和樁基工程手冊(cè)。分別提出如下公式：見(jiàn)，（）（包，一，）包，包（口，）式中，為時(shí)刻的單樁承載力；，為單樁極限承載力；，為單樁初始承載力：口為極限承載力提高系數(shù)，對(duì)上海軟土?。簯?#215;），為與樁徑、樁長(zhǎng)及土質(zhì)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。此外，胡中雄【柏，王偉也有單樁承載力時(shí)效方面的研究，前者集中于上海地區(qū)資料的統(tǒng)計(jì)，后者則基于理論分析。沉樁對(duì)樁周土的影響的分析國(guó)內(nèi)外成果還有很多，這里不再列出，總結(jié)這些既有研究，主要集中在以下幾方面：（）利用圓柱孔擴(kuò)張理論研究沉樁過(guò)程的擠土效應(yīng)，即沉樁

21、過(guò)程中樁周土體應(yīng)力分布情況、超孔隙水壓力及打樁應(yīng)力，在具體研究當(dāng)中，多數(shù)是注意到了圓柱孔擴(kuò)張理不能考慮深度方向亦已證明存在超孔壓線性增加的事實(shí)，從而對(duì)其進(jìn)行必要的修正，以期使其更加復(fù)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果。（）利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果對(duì)單樁及群樁施工時(shí)超孔壓的發(fā)生發(fā)展消散過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程跟蹤，分析其在水平及深度方向變化規(guī)律，研究單樁及群樁施工時(shí)這種規(guī)律的差異性，還對(duì)可能影響超孔壓的其他因素如樁長(zhǎng)、樁徑等進(jìn)行平行試驗(yàn)作對(duì)比，進(jìn)而為合理施打方式及樁間距的確定提供依據(jù)，此外就是對(duì)沉樁引起的土體位移的監(jiān)測(cè)分析。（）對(duì)沉樁過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程的數(shù)值模擬”，由于打樁過(guò)程是個(gè)復(fù)雜程序，牽涉到很多影響因素，因此要真正用有限元手段在現(xiàn)

22、實(shí)際打樁過(guò)程也非常困難，通常要加以許多簡(jiǎn)化。但它也可以得出一些定性的結(jié)論。剛性樁復(fù)合地基承載機(jī)理及承載力計(jì)算方法（）剮性樁復(fù)合地基承載機(jī)理采用剛性樁處理高速公路軟土地基，通常采用如下兩種結(jié)構(gòu)型式（圖及圖），這一結(jié)構(gòu)型式由路堤加筋墊層剛性樁（帶帽或不帶帽）組成，剛性樁一般為樁、低強(qiáng)度混凝土樁或管樁，根據(jù)路堤荷載大小及剛性樁強(qiáng)度需要決定設(shè)置樁帽與否。目前這一結(jié)構(gòu)型式已在不少工程中得到應(yīng)用，國(guó)外的有倫敦機(jī)場(chǎng)的鐵路連接線加寬工程，芬蘭和瑞典也廣泛采用這一結(jié)構(gòu)型式。近年來(lái)國(guó)內(nèi)也有諸多高速公路采用剛性樁加固軟土的報(bào)道，如滬寧高速公路的拓寬（預(yù)制管樁）、廣東新臺(tái)高速公路（樁），杭甬高速公路（預(yù)制管樁）等。霹

23、加筋墊層圖無(wú)樁帽剛性樁復(fù)合地基體系圖，帶樁帽剛性樁復(fù)合地基體系目前對(duì)這一體系承載機(jī)理的研究已經(jīng)出現(xiàn)了眾多的研究成果，一般認(rèn)為可路堤荷載是通過(guò)土拱效應(yīng)、土工合成材料的張拉膜效應(yīng)以及加筋墊層的似剛性墊層的架越作用在樁、土之間進(jìn)行分配的。土拱效應(yīng)首先由】于年通過(guò)著名的“活塞門“試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)立了土拱理論，路第一章緒論堤填料下的土拱效應(yīng)可以這樣解釋：在路堤荷載作用下，由于樁土間剛度差異的存在，兩者將產(chǎn)生一定的差異沉降，樁間軟土頂面的路堤土柱將產(chǎn)生相對(duì)于剛性樁或樁帽頂部路堤土柱的更大的豎向變形，隨著這種差異沉降的發(fā)展，樁帽頂部一定范圍內(nèi)的路堤填土中逐漸產(chǎn)生越來(lái)越大的剪切應(yīng)力，致使樁頂以上一定范圍內(nèi)路堤填

24、料產(chǎn)生應(yīng)力重分布，大主應(yīng)力更偏向樁體，于是在填土內(nèi)部形成一穩(wěn)定的壓力拱，一部分樁間土路堤的荷載通過(guò)土拱傳遞到樁帽上，這就是所謂路堤拱效應(yīng)。對(duì)土拱效應(yīng)的研究已經(jīng)在試驗(yàn)、理論以及數(shù)值模擬方面取得了諸多成果，模型試驗(yàn)方面有：的“活塞門“試驗(yàn)，所做的樁梁上砂填料的平面土拱效應(yīng)，“在正方形布置的四根樁頂部所做的砂填料的空間土拱效應(yīng)等；理論方面則多嘗試考慮土拱效應(yīng)的樁體荷載分配計(jì)算方法，這方面的研究有：對(duì)樁間土頂部路堤土條的的平面分析形成的理論、”的二維士拱理論、的空間土拱理論以及英國(guó)國(guó)家規(guī)范給出的考慮土拱效應(yīng)的計(jì)算方法【”以及賈寧的改進(jìn)法，這些理論研究成果均考慮到了路堤填料性質(zhì)、樁帽以及樁間距等參數(shù)，但

25、忽略了樁間軟土和樁體模量的影響以及加筋材料的使用可能帶來(lái)的土拱效應(yīng)的削弱，設(shè)計(jì)中均假定路堤荷載已通過(guò)土拱效應(yīng)以及加筋墊層傳遞大了樁帽上，因此應(yīng)用上還是有一定局限性的。針對(duì)這些問(wèn)題，不少學(xué)者在數(shù)值模擬方面進(jìn)行了相關(guān)分析，如采用快速軸對(duì)稱拉格郎日方法對(duì)單樁模型進(jìn)行了分析，對(duì)樁體模量和土工合成材料張拉剛度對(duì)土拱效應(yīng)的影響進(jìn)行了分析，賈寧（針對(duì)計(jì)算中未能考慮樁帽的作用以及軟土固結(jié)這一的因素不足，沿用單樁軸對(duì)稱計(jì)算模型考慮了樁體打穿及未打穿軟土層情況下地基土固結(jié)及樁托板對(duì)路堤樁體系承載和變形特性的影響，”認(rèn)為樁承式路堤是一個(gè)真三維問(wèn)題，采用軸對(duì)稱分析并不能準(zhǔn)確反映土拱特性，因此他采用了三維有限單元方法模

26、擬了單根樁及其等效處理范圍內(nèi)路堤樁的特性，在兩種路堤情況下比較了一次加載及瞬時(shí)加載時(shí)各種設(shè)計(jì)方法計(jì)算的應(yīng)力減小比的差異。指出現(xiàn)存的設(shè)計(jì)計(jì)算方法均高估或低估了實(shí)際應(yīng)力減小比的值。徐峰建立的樁承式路堤計(jì)算模型同樣存在不能考慮格柵及地基軟土固結(jié)的問(wèn)題：此外對(duì)剛性樁復(fù)合地基頂部的土工合成材料拉膜效應(yīng)也有學(xué)者做了定性定量研究，如州提出了具體的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，饒為國(guó)以及賈寧【帕】也提出了相關(guān)的計(jì)算公式，他們的研究是基于”的思路，假定加筋材料在兩樁間的形狀為拋物線，據(jù)此進(jìn)行計(jì)算分析。（）剛性樁復(fù)合地基承載力計(jì)算方法復(fù)合地基承載力計(jì)算主要有兩種方法：其一為先分別確定樁及樁間土承載力，然后按某一原則將這兩部分加以

27、疊加，另一種則是把樁及樁間土當(dāng)作一復(fù)合土體按整體計(jì)算復(fù)合地基承載力，如通過(guò)復(fù)合地基抗滑穩(wěn)定確定復(fù)合地基承載力等。第一種方法的復(fù)合地基承載力設(shè)計(jì)一般有兩類：其一為樁與樁間土強(qiáng)度按某一組合進(jìn)行疊加，其二則為樁間土強(qiáng)度乘以某一放大系數(shù)，也可以分為面積比法和應(yīng)力比法兩類。按第二種方法中的穩(wěn)定分析法中土體強(qiáng)度指標(biāo)的選取也有兩種：其一為分別選取樁體強(qiáng)度及樁間土強(qiáng)度，其二為統(tǒng)一選用復(fù)合土體強(qiáng)度指標(biāo)。面積比法可用如下公式統(tǒng)一表示（：，蜀：（一所）礦式中。為單樁極限承載力；，為天然地基極限承載力；為復(fù)合地基破壞時(shí)，樁體發(fā)揮其極限強(qiáng)度的比例，若樁先破壞，則值為，否，于；為復(fù)合地基破壞時(shí)樁間土發(fā)揮其強(qiáng)度的比例，若樁

28、間土先破壞則其值為，否，于；反映復(fù)合地基中樁體實(shí)際極限承載力與單樁極限承載力不同的修正系數(shù)；反映復(fù)合地基中樁間土實(shí)際極限承載力與天然地基極限承載力不同的修正系數(shù)，視工程情況而定：復(fù)合地基面積置換率；上式中的系數(shù)反映了復(fù)合地基中單樁承載力與單樁靜載試驗(yàn)所得極限承載力的差異，一般而言，此值大于，主要原因在于樁間土的應(yīng)力的增加以及相鄰樁體的荷載使得樁體的側(cè)限應(yīng)力增大導(dǎo)致了樁體的極限承載力提高，相對(duì)而言的影響因素更多，如施工擾動(dòng)、土體性質(zhì)以及樁體材料與樁周土體的相互作用等等，其值可能大于也可能小于。東南大學(xué)碩士學(xué)位論文規(guī)范【”給出得樁復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值采用如下公式計(jì)算：，”（），（圪，【白一）】吼，

29、。式中六為樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值（好）；為樁間土強(qiáng)度發(fā)揮系數(shù)，一般在之間；單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值（）；單樁截面面積（）；研為面積置換率；為樁土應(yīng)力比關(guān)于單樁承載力的取值，一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)單樁靜載試驗(yàn)計(jì)算，在無(wú)試樁資料的情況下，初步設(shè)計(jì)階段可采用靜力觸探試驗(yàn)來(lái)估算承載力，對(duì)于靜力觸探試驗(yàn)來(lái)估算承載力的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了相關(guān)規(guī)范可以計(jì)算，如建筑樁基技術(shù)規(guī)范以及其他一些經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法口等，另外柔性基礎(chǔ)下由于樁土剛度的差異，樁將產(chǎn)生上刺入，從而在樁上部一定范圍內(nèi)產(chǎn)生負(fù)摩阻力，因此單樁承載力并不能完全發(fā)揮作用，計(jì)算中應(yīng)考慮這種影響。影響樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值的因素主要在于成樁的施工工藝上，一般剛性樁成樁有排土和非排土兩種，

30、對(duì)于前者成樁過(guò)程對(duì)土的擾動(dòng)較小，樁間土承載力與天然地基承載力相比變化不大，但對(duì)非排土成樁工藝，由于成樁過(guò)程中的擠土效應(yīng)顯著，因此對(duì)樁間±特別是軟粘土的強(qiáng)度有顯著影響，其承載力值已經(jīng)不同于原狀土，樁間軟±的承載力一般隨著超靜孔隙水壓力的消散以及結(jié)構(gòu)性的恢復(fù)而隨時(shí)間緩慢恢復(fù)，單樁承載力也隨時(shí)間的發(fā)展而緩慢增長(zhǎng)。剮性樁復(fù)合地基變形性狀復(fù)合地基的沉降一般認(rèn)為由兩部分組成，即加固區(qū)沉降和下臥層沉降兩部分。由于加固區(qū)由樁土共同組成，因此兩部分的具體計(jì)算方法也不一樣，加固區(qū)沉降計(jì)算主要有復(fù)合模量法、應(yīng)力修正法、樁身壓縮模量法，下臥層則主要采用分層總和法進(jìn)行計(jì)算，它的沉降計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)在于其頂

31、面的附加應(yīng)力如何計(jì)算問(wèn)題。（）加固區(qū)沉降計(jì)算復(fù)合模量法該法主要特點(diǎn)在于將加固區(qū)豎向增強(qiáng)體與土體視為一復(fù)合土體，采用復(fù)合模量來(lái)評(píng)價(jià)復(fù)合土體的壓縮性，用分層總和法計(jì)算加固區(qū)沉降量，復(fù)合模量可采用如下兩公式計(jì)算：等印聊易（一皿。式中：為復(fù)合地基的復(fù)合模量，；為天然地基土的復(fù)合模量，；廠螄為復(fù)合地基承載力，：，為天然地基承載力，；島為樁體模量，；最為土體模量，；為復(fù)合地基面積置換率應(yīng)力修正法該法考慮復(fù)合地基一般置換率較低，近似忽略樁體的存在，根據(jù)樁間土實(shí)際分擔(dān)的荷載求算地基的附加應(yīng)力，進(jìn)而按照樁間土的壓縮模量計(jì)算加固區(qū)變形。樁身壓縮模量法該法根據(jù)復(fù)合地基中樁體實(shí)際分擔(dān)的荷載，按照樁體變形模量計(jì)算樁體的

32、壓縮變形，并將樁體第一章緒論壓縮量作為復(fù)合地基加固區(qū)沉降量，若樁體有刺入下臥層的變形，則還應(yīng)加上下刺入。在以上加固區(qū)沉降計(jì)算方法中，應(yīng)力修正法忽略了復(fù)合土體中樁體的存在，不考慮樁土之間的相互作用，且公式本身需要確定復(fù)合地基樁土荷載分擔(dān)比，而這個(gè)比值影響眾多，很難合理選用，尤其對(duì)于樁土剛度相差較大的情況更是如此。因此該公式僅在樁間距較大，樁土模量比較小的情況較為適用。樁身壓縮模量法是基于材料力學(xué)求壓縮桿件變形的方法計(jì)算樁體的壓縮量，它忽略了樁間土對(duì)樁體壓縮變形的制約作用，計(jì)算中樁側(cè)摩阻力的分布、樁端阻力的大小都很難確定，且同樣存在需確定樁土荷載比的問(wèn)題。復(fù)合模量法概念明確，應(yīng)用簡(jiǎn)單，在復(fù)合地基沉

33、降計(jì)算中應(yīng)用較為廣泛，是建筑地基處理技術(shù)規(guī)范”推薦采用的沉降計(jì)算方法，但是該法的理論前提便是樁土變形協(xié)調(diào)，這在剛性基礎(chǔ)下應(yīng)用較為合理，但用在路堤等柔性基礎(chǔ)下，研究表明計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果往往有較大的出入”，這是由于在柔性基礎(chǔ)下樁體通常會(huì)發(fā)生向路堤以及下臥層的上下刺入變形，樁士變形是不協(xié)調(diào)的，對(duì)本文研究的剛度較大的剛性樁而言，這種不協(xié)調(diào)會(huì)更加明顯。（）下臥層沉降計(jì)算下臥層沉降計(jì)算主要采用分層總和法，而分層總和法計(jì)算的關(guān)鍵就在于附加應(yīng)力場(chǎng)的確定問(wèn)題。目前這種附加應(yīng)力的確定主要有壓力擴(kuò)散法、等效實(shí)體法、改進(jìn)法當(dāng)層法。壓力擴(kuò)散法是借用驗(yàn)算下臥層承載力是否滿足要求所采用的簡(jiǎn)化計(jì)算法，擴(kuò)散角的選定是近似的，

34、它與雙層地基中壓力擴(kuò)散角數(shù)值并不相同；等效實(shí)體法將加固區(qū)視為等效的實(shí)體深基礎(chǔ)，假定加固區(qū)四周摩阻力均勻分布，用復(fù)合地基頂面壓力扣除摩阻力，即得下臥層頂面的應(yīng)力，該法的困難主要在于摩阻力的取值問(wèn)題，選用不合理時(shí)誤差可能較大；當(dāng)層法的問(wèn)題主要在于復(fù)合地基和等效后的均質(zhì)地基應(yīng)力分布規(guī)律差別較大；改進(jìn)法則是利用半無(wú)限彈性體內(nèi)集中力的解計(jì)算樁頂荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力，用解答計(jì)算樁間土荷載產(chǎn)生的復(fù)合地基中任一點(diǎn)附加應(yīng)力，最后復(fù)合地基中各點(diǎn)總的附加應(yīng)力為兩者的疊加，該法需要確定樁土荷載分擔(dān)比以及樁側(cè)摩阻力的分布，且計(jì)算比較煩瑣，實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)存在一定的問(wèn)題。剛性樁復(fù)合地基由于樁體剛度較大，樁身變形可以忽略，因此

35、路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基加固區(qū)沉降即為樁體上、下刺入量之和，這與柔性樁以及半剛性樁變形性狀是不同的。對(duì)柔性基礎(chǔ)下剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者進(jìn)行了探討。饒為國(guó)，”研究了“樁一網(wǎng)一土”體系的共同作用，在分析了網(wǎng)材的幾何特性后近似認(rèn)為其為一薄板，于是基于薄板大撓度解以及彈性地基梁模型推導(dǎo)了復(fù)合地基加固區(qū)工后沉降量計(jì)算公式，等”研究了嵌于不可壓縮層的樁體復(fù)合地基情況，在做了自由應(yīng)變、土體線彈性且各向同性等一系列假設(shè)條件下，提出了一簡(jiǎn)化的樁一士體系變形模式，在考慮了樁土位移及應(yīng)力的變形協(xié)調(diào)條件后，推得了復(fù)合地基沉降計(jì)算公式。由于采用的位移模式未能很好的反映樁側(cè)摩阻力的分布且為自由應(yīng)變假設(shè)

36、，與路堤實(shí)際情況不符，因此此后國(guó)內(nèi)的許多學(xué)者均針對(duì)方法中的不足提出了自己的計(jì)算方法，如費(fèi)康，等針對(duì)現(xiàn)有路堤荷載下復(fù)合地基等應(yīng)變計(jì)算理論的不足以及方法中自由應(yīng)變假設(shè)的缺點(diǎn)，提出了路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，計(jì)算假定只有豎向變形，于是通過(guò)土體的平衡方程、幾何方程以及物理方程導(dǎo)出了沉降計(jì)算的控制方程，進(jìn)而借助樁土單元的接觸條件以及差分法離散，得到了樁土各自的沉降變形以及樁土界面的摩察力分布。楊濤在基礎(chǔ)上采用改進(jìn)的位移模式，假設(shè)樁側(cè)摩阻力沿深度直線分布，考慮了負(fù)摩阻力影響，然后分別計(jì)算樁、土各自的應(yīng)力及位移，最后聯(lián)合樁士界面處邊界條件以及平衡方程求解復(fù)合地基內(nèi)不應(yīng)力以及樁土沉降。李海芳

37、】貝對(duì)楊濤的這種直線分布的側(cè)摩阻力位移模式繼續(xù)進(jìn)行了改進(jìn)，用同樣的方法計(jì)算了樁土應(yīng)力比及樁土沉降。此外董必昌、傅景輝岬等對(duì)剛性基礎(chǔ)下剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算公式也進(jìn)行了探討，他們多是基于樁一土一墊層三者的共同作用，通過(guò)一定的假定條件得出這類型復(fù)合地基的沉降計(jì)算公式，張忠苗等則利用解以及解聯(lián)合求解了柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基中的附加應(yīng)力，同時(shí)根據(jù)小孔擴(kuò)張理論計(jì)算了樁體刺入柔性墊層量，對(duì)分層總和法進(jìn)行了修正，得到了比較符合實(shí)際的結(jié)果。這些沉降計(jì)算方法對(duì)路堤荷載下的剛性樁復(fù)合地基變形計(jì)算提供了有益的借鑒。存在的問(wèn)題通過(guò)以上國(guó)內(nèi)外研究成果的分析及評(píng)述，可以看出目前剛性樁復(fù)合地基的研究主要還存在下列奎壹盔堂堡主蘭

38、垡堡奎一系列問(wèn)題：（）對(duì)預(yù)制樁、管樁等的打入式非排土成樁施工的擠土效應(yīng)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了不少現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)資料以及相關(guān)理論研究成果，樁成樁工藝雖然同樣屬于擠土樁，但同時(shí)還是一種就地成樁工藝，成樁材料在地基中進(jìn)行膠結(jié)硬化，因此對(duì)這類在靈敏度較高、結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)的海相飽和軟土中小間距施工的群樁，可能產(chǎn)生的問(wèn)題除了預(yù)制樁所具有的上拔、傾斜、樁身出現(xiàn)裂紋等工程質(zhì)量問(wèn)題外，還有可能出現(xiàn)斷樁、縮頸以及樁身強(qiáng)度不均等其他質(zhì)量問(wèn)題，并且在成樁初期還具有和碎石樁一樣，為樁周軟土中超靜孔隙水壓力提供豎向排水通道，所有這些問(wèn)題都決定了樁擠土效應(yīng)會(huì)和預(yù)制樁有所區(qū)別，后期強(qiáng)度也和預(yù)制樁不大一樣。目前對(duì)該類打入式就地成樁施工而成的剛性

39、樁擠土效應(yīng)已經(jīng)有所報(bào)道，但對(duì)諸如超靜孔隙水壓力、樁周土強(qiáng)度恢復(fù)等系統(tǒng)試驗(yàn)觀測(cè)研究還很少見(jiàn)諸報(bào)道。（）對(duì)路堤加筋墊層岡性樁（帶帽或不帶帽）這一體系的承載機(jī)理研究已經(jīng)出現(xiàn)不少數(shù)值模擬以及其他理論研究成果，但現(xiàn)有的分析多基于單樁及其等效處理范圍的研究，不能考慮樁與樁之間的相互影響，且現(xiàn)有的數(shù)值分析以及理論研究成果對(duì)承載機(jī)理的研究均沒(méi)有完全考慮到體系中的各種因素，因此進(jìn)一步深入的研究很有必要。（）對(duì)路堤加筋墊層剛性樁（帶帽或不帶帽）這一體系變形影響因素的分析目前還缺乏系統(tǒng)細(xì)致的研究，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)很少見(jiàn)諸報(bào)道，這對(duì)主要按控制沉降設(shè)計(jì)的高速公路而言，對(duì)剛性樁更為合理的應(yīng)用無(wú)疑是一個(gè)限制。（）對(duì)于散粒材料樁和

40、柔性樁形成的復(fù)合地基，由于在高速公路建設(shè)中應(yīng)用較早且最為廣泛，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了大量研究，其承載機(jī)理以及沉降計(jì)算理論也日趨成熟，由于剛性樁復(fù)合地基出現(xiàn)的較晚，應(yīng)用也不及上兩類復(fù)合地基廣泛，即使在剛性基礎(chǔ)下仍有不少有待研究及改進(jìn)的地方，因此對(duì)樁間距、樁長(zhǎng)、沉降等設(shè)計(jì)參數(shù)在應(yīng)用相對(duì)較晚的路堤荷載情況下的深入探討更具必要性。本文主要工作本文在前人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)高速公路深厚軟土地基中剛性樁復(fù)合地基應(yīng)用方面存在的一系列問(wèn)題展開(kāi)較為系統(tǒng)的研究，主要工作包括：（）以樁為例，針對(duì)剛性樁非排土成樁工藝的擠土效應(yīng)展開(kāi)研究。這部分的研究主要以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為主，結(jié)合已有文獻(xiàn)，對(duì)單樁、群樁施工過(guò)程中產(chǎn)生的孔壓以及施工結(jié)束后

41、不同齡期的現(xiàn)場(chǎng)原位靜力觸探試驗(yàn)、十字板剪切等試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，研究了樁振動(dòng)沉管法施工對(duì)樁周土強(qiáng)度的擾動(dòng)以及恢復(fù)規(guī)律。（）對(duì)路堤加筋墊層剛性樁（帶帽或不帶帽）這一體系的承載機(jī)理以及沉降影響因素進(jìn)行了進(jìn)一步的系統(tǒng)分析，為剛性樁在路堤荷載下的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了相關(guān)建議。（）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)原位沉降、孔壓等的實(shí)測(cè)資料對(duì)橋頭段剛性樁復(fù)合地基應(yīng)用的兩個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行了研究，結(jié)合以上工作對(duì)兩個(gè)工程實(shí)例的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并對(duì)加固效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。（）建立了單樁等效計(jì)算模型量化剛性樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比，并對(duì)該類型復(fù)合地基的沉降計(jì)算方法進(jìn)行了初步探討。第二章剛性樁施工擾動(dòng)影響試驗(yàn)研究第二章剛性樁施工擾動(dòng)影響試驗(yàn)研究概述

42、樁的施工工藝主要有振動(dòng)沉管法和長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓灌注兩種，由于振動(dòng)沉管法旌工屬于非排土沉樁，沉管的同時(shí)將排出同體積的土體，因此將對(duì)樁周土產(chǎn)生很大的擾動(dòng)。對(duì)靈敏度較高的飽和軟粘土則會(huì)使其結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低，并引起很大的超靜孔隙水壓力，這種超靜孔隙水壓力的存在極大地影響了成樁質(zhì)量，能引起樁體的斷裂、傾斜或者達(dá)不到預(yù)計(jì)深度，同時(shí)還影響了樁身承載力的發(fā)揮以及施工進(jìn)度。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)靜壓或錘擊預(yù)制樁和管樁（包括開(kāi)口和閉口）引起的樁周士超靜孔壓的積累、消散以及分布規(guī)律等國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了大量試驗(yàn)成果，隨著試驗(yàn)的數(shù)據(jù)的不斷積累，理論研究成果也得到了不斷的驗(yàn)證及修正，如超靜孔壓消散與樁承載力的增長(zhǎng)之間定量關(guān)系、樁周

43、土強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律等等。相對(duì)而言，樁屬于就地成樁工藝，這與打入式預(yù)制樁有所不同，而且其產(chǎn)生較晚，雖然在國(guó)內(nèi)工業(yè)民用建筑的應(yīng)用己相當(dāng)廣泛，但真正對(duì)其施工引起的超靜孔壓的系統(tǒng)研究還很少見(jiàn)諸報(bào)道，這大大限制了這類樁在非排土施工工藝下的施工以及樁間土承載力等方面的進(jìn)一步研究，因此本章重點(diǎn)探討樁施工的擾動(dòng)對(duì)樁間土的影響。近年來(lái)，樁已被成功引入高速公路軟基處理中，在解決橋頭跳車、道路拓寬等問(wèn)題中取得了良好的應(yīng)用效果，但是對(duì)這類樁施工引起的樁間軟土的擾動(dòng)并未被系統(tǒng)研究，而這種擾動(dòng)和施工引起的超靜孔隙水壓力有著直接的關(guān)聯(lián)，因此研究非排土施工工藝下的樁產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力的變化對(duì)研究路堤荷載下樁復(fù)合地基承載力、樁間距的確定等復(fù)合地基設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。本章擬通過(guò)某工程現(xiàn)場(chǎng)樁施工所觀測(cè)的樁周超靜孔壓數(shù)據(jù)的分析和整理，系統(tǒng)研究單樁以及群樁施工產(chǎn)生的超靜孔壓的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，分析超靜孔壓在樁周徑向及深度上的分布，探討超靜孔壓的消散規(guī)律，以期為優(yōu)化這類樁的施工以及合理樁間距的確定提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料，同時(shí)結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)單樁以及群樁施工結(jié)束后不同天數(shù)的原位靜力觸探和十字板試驗(yàn)，研究打樁對(duì)樁周土強(qiáng)度的影響以及隨超靜孔隙水壓力的消散而恢復(fù)的規(guī)律，為