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1绪论1

1.1 研究背景1

1.2 复合地基概述3

1.2.1 复合地基的概念3

1.2.2 复合地基的分类4

1.2.3 复合地基的形成条件5

1.2.4 复合地基的作用6

1.2.5 复合地基的破坏模式7

1.3 刚性桩复合地基应用研究现状8

1.3.1 室内外试验研究8

1.3.2 理论研究10

1.3.3 数值模拟研究11

1.4 复合地基沉降计算方法13

1.4.1 数值计算方法13

1.4.2 工程简化计算15

1.5 本书主要研究内容21

1.6 研究意义与研究思路22

1.6.1 研究意义22

1.6.2 研究思路23

2带帽PTC型刚性疏桩复合地基现场足尺试验研究24

2.1 试验目的24

2.2 试验概况24

2.2.1 地质条件24

2.2.2 试验内容26

2.2.3 试验设计26

2.2.4 仪器测试原理与仪器埋设27

2.2.5 试验设备与试验方法31

2.2.6 各桩基极限承载力的估算33

2.3 试验结果整理35

2.3.1 各桩静载试验结果35

2.3.2 桩身轴力测试结果46

2.3.3 桩周土压力测试结果49

2.3.4 桩侧摩阻力分布55

2.3.5 桩土荷载分担比与桩土应力比57

2.3.6 剖面沉降观测61

2.4 试验结果分析63

2.4.1 荷载-沉降曲线63

2.4.2 桩身轴力分布特征64

2.4.3 桩周土压力分布特征64

2.4.4 桩侧摩阻力的分布特征65

2.4.5 桩土荷载分担比与桩土应力比66

2.4.6 剖面沉降观测66

2.5 现场试验与原型观测比较67

2.6 有帽桩与无帽桩复合地基试验比较68

2.6.1 试验设计68

2.6.2 测试内容69

2.6.3 结果分析69

2.6.4 有、无桩帽以及不同垫层形式对疏桩复合地基沉降变形的影响71

2.7 本章小结71

3带帽PTC型刚性疏桩复合地基沉降计算方法分析74

3.1 高速公路路堤沉降变形特点及软基处理方案分析74

3.1.1 高速公路路基沉降变形特点分析74

3.1.2 高速公路深厚软土地基处理方案分析75

3.2 PTC型控沉疏桩复合地基沉降计算模型的确定78

3.2.1 带帽桩复合地基思路形成过程78

3.2.2 带帽刚性疏桩复合地基变形及作用机理分析82

3.2.3 沉降计算模型的确定85

3.3 沉降计算模式的确定88

3.3.1 复合地基模式88

3.3.2 桩帽间土体沉降模式89

3.3.3 桩基沉降简化计算模式90

3.4 PTC型控沉疏桩复合地基沉降计算及结果分析91

3.4.1 复合地基沉降计算结果91

3.4.2 三种沉降模式计算结果比较分析92

3.4.3 长桩型与短桩型控沉疏桩复合地基沉降计算94

3.5 本章小节94

4带帽PTC型刚性疏桩复合地基荷载传递机理研究96

4.1 刚性桩复合地基褥垫层的作用96

4.1.1 基础下设置褥垫层的必要性96

4.1.2 褥垫层的作用97

4.2 带帽刚性疏桩复合地基复合桩土应力比的计算与分析98

4.2.1 桩土应力比与复合桩土应力比98

4.2.2 基本假设99

4.2.3 计算模型的建立99

4.2.4 复合桩体变形协调方程的建立及求解101

4.2.5 影响因素分析及工程算例109

4.3 带帽单桩桩体与桩帽下土体相互作用分析117

4.3.1 基本假设117

4.3.2 计算模型的建立117

4.3.3 方程建立与求解118

4.3.4 工程算例及其力学性状分析123

4.4 带帽单桩复合地基桩土相互作用分析127

4.4.1 基本假设127

4.4.2 计算模型的建立128

4.4.3 方程建立与求解129

4.4.4 工程算例及带帽单桩复合地基桩土力学性状分析136

4.5 本章小节142

5带帽PTC型刚性疏桩复合地基力学性状有限元分析144

5.1 有限元法概述144

5.2 有限元分析内容及计算工况144

5.2.1 有限元分析内容145

5.2.2 各种影响因素及其计算工况145

5.3 有限元计算模型的建立148

5.3.1 材料本构模型149

5.3.2 有限元计算模型网格149

5.3.3 材料参数选择151

5.3.4 接触面处理151

5.3.5 边界条件152

5.4 成果分析152

5.4.1 群桩效应分析152

5.4.2 有、无桩帽的影响分析154

5.4.3 垫层厚度及材料的影响分析155

5.4.4 桩长的影响分析156

5.4.5 复合面积置换率的影响分析157

5.4.6 加固区和下卧层土体变形模量的影响分析158

5.4.7 基础刚度的影响分析159

5.4.8 试验荷载水平的比较与分析160

5.4.9 试桩力学性状分析161

5.5 路堤下带帽刚性疏桩复合地基力学性状平面有限元分析166

5.5.1 分析内容166

5.5.2 有限元计算模型的建立166

5.5.3 材料本构模型的选择167

5.5.4 边界条件的确定167

5.5.5 计算参数167

5.5.6 计算结果与分析168

5.6 本章小节174

6带帽PTC型刚性疏桩复合地基优化设计175

6.1 PTC管桩在高速公路软基处理中的适应性研究175

6.2 复合地基两种设计思路176

6.2.1 承载力控制设计176

6.2.2 沉降控制设计176

6.3 带帽PTC型刚性疏桩复合地基优化设计176

6.3.1 沉降控制设计理论177

6.3.2 带帽PTC型刚性疏桩复合地基设计步骤与设计内容178

6.3.3 带帽PTC型管桩桩复合地基的初步设计179

6.3.4 带帽PTC型刚性疏桩复合地基优化设计方法187

6.4 本章小节195

参考文献196