植筋水泥土搅拌桩有效桩长分析

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植筋水泥土搅拌桩是在水泥土搅拌桩基础上进一步发展形成的一种新桩型,以低于混凝土桩的造价获得等同于甚至高于混凝土桩的承载力,该种桩型具有低造价、高承载力、环境污染少和施工简便等特点,具有十分广阔的发展前景。  目前,植筋水泥土搅拌桩的理论研究,主要集中在较小桩长情况的下荷载传递规律等方面。随着植筋水泥土搅拌桩的广泛应用,对植筋水泥土搅拌桩进行有效桩长的研究具有相当的价值。本文主要通过对植筋水泥土搅拌桩进行数值模拟分析得到有效桩长的存在规律,主要研究内容包括以下三部分:  (1)确定植筋水泥土搅拌桩有效桩长的判别准则为:采用极限荷载控制法、桩顶沉降控制法和单桩刚度控制法来确定有效桩长,即在桩顶允许沉降一定时,当桩长增长到一定长度以后极限承载力不再增加;在桩顶荷载一定时,当桩长增长到一定长度后桩顶沉降不再减小;或者在桩顶施加固定的荷载时,当桩长增长到一定长度单桩刚度不再增大;  (2)采用数值模拟方法对植筋水泥土搅拌桩进行分析:对不同桩长的植筋水泥土搅拌桩在简化的均质、各向同性地层中的荷载与沉降的情况进行数值分析得到荷载-沉降关系曲线,进而分析得到桩长与极限承载力、桩长与桩顶沉降以及桩长与单桩刚度的关系曲线,从而得到植筋水泥土搅拌桩的有效桩长的存在规律为:在一定条件下,当桩长达到一定长度后再增大桩长对增大桩的承载力、降低沉降和增大刚度将不再起作用;  (3)分析各个因素对植筋水泥土搅拌桩有效桩长的影响。通过变量控制法主要研究水泥土弹性模量、桩周土内摩擦角和桩顶允许沉降对有效桩长的影响,研究结果为:水泥土弹性模量对有效桩长影响很小即水泥土弹性模量对桩身弹性模量的控制很小;桩周土内摩擦角的影响较大,随着桩周土内摩擦角的增大,有效桩长变短;桩顶沉降影响较大,随着桩顶沉降的增大,有效桩长增大。  最后,期望这些研究成果能够对植筋水泥土搅拌桩的设计提供有益的参考,同时为以后更深入的研究有效桩长提供帮助。
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