CFG桩复合地基的差异沉降研究

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CFG桩复合地基基于桩与桩间土共同分担荷载的理念,具有施工快、造价低等诸多优点,在近几年的工程实践中得到了广泛的应用,其理论的研究也在实践中逐渐趋向于完善,但针对CFG复合地基中差异沉降问题的研究相对较少,因此,研究CFG桩复合地基的差异沉降,对于理论的完善和工程的实践具有很大的实用价值。  差异沉降控制降低了基础挠曲及内部应力,从而减少对上部结构不良影响,可起到优化基础及结构设计的作用。论文简要介绍了CFG桩复合地基的工作性状和差异沉降控制机理,采用ANSYS有限元软件,基于刚性基础在软弱地基土中的基底反力分布规律,建立单桩及群桩的数值分析模型,通过调整上部荷载及桩基支撑刚度的分布,研究了各变量对基底反力及复合地基差异沉降的影响,主要内容如下:  (1)单桩复合地基数值模拟。介绍CFG单桩沉降计算方法,分析了CFG单桩在淤泥质类软弱土体中的荷载-沉降特性,重点分析了单桩的桩长、桩径对其沉降的影响,为群桩差异沉降奠定基础;  (2)群桩常规等刚度均布荷载条件下的模拟分析。以复合模量法模拟地基,计算得到桩土的复合模量值,建立60m*15m基础数值模型,按照区格法,将基础划分为8*5个区格,区格下等刚度布桩,各区格上荷载均布且相同,分析基底反力分布情况及基础各截面的差异沉降,为以下变量调节的分析结果提供对照;  (3)群桩变荷载模拟。保证平均荷载相同,按区格法基底反力的分布规律,将上部荷载以纵向、横向及纵横双向同时调节的方式施加到基础区格内,施加荷载时分为内强外弱及内弱外强两种方法,分析了其对基础差异沉降的影响,得出了内弱外强荷载分布要优于内强外弱荷载分布的结论;  (4)群桩置换率、变桩长模拟。引入体积置换率的概念,在保证复合地基总体平均置换率相同的条件下,分析了调整桩体的置换率、桩长对复合地基差异沉降的影响。
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