岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (3): 688-696.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0730

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

路堤荷载下浅层就地固化联合管桩复合地基 桩−土应力比及沉降计算

周杨,陈永辉,孔纲强,陈龙,陈庚   

  1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098
  • 收稿日期:2021-05-13 修回日期:2021-06-28 出版日期:2022-03-22 发布日期:2022-03-22
  • 通讯作者: 孔纲强,男,1982年生,博士,教授,博士生导师,主要从事能源岩土工程方面的教学与科研。E-mail: gqkong1@163.com E-mail: zhou1991yang1010@163.com
  • 作者简介:周杨,男,1991年生,博士,博士后,主要从事软基加固方面的教学与研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.51778212)

Pile-soil stress ratio and settlement of in-situ shallow solidification-combined pipe-pile composite foundation under embankment load

ZHOU Yang, CHEN Yong-hui, KONG Gang-qiang, CHEN Long, CHEN Geng   

  1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu 210098, China
  • Received:2021-05-13 Revised:2021-06-28 Online:2022-03-22 Published:2022-03-22
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51778212).

摘要: 浅层就地固化联合管桩复合地基是超软土地基加固的有效方法之一。基于复合地基荷载传递法理论,将路堤填料、固化层、基桩、桩间土和下卧层作为一个系统,建立考虑应力、沉降变形连续性的浅层就地固化联合管桩复合地基的理论计算方法,探讨浅层固化层对管桩复合地基桩?土应力比及地基沉降的影响规律。通过与浅层就地固化联合管桩复合地基现场试验结果的比较分析,并与传统管桩复合地基现场试验结果对比,验证了所建立的理论计算方法的准确性和可靠性。研究结果表明,浅层固化层的设置能够充分发挥管桩复合地基中基桩的承载性能,桩?土应力比随着浅层固化层模量的增大而呈线性增加(斜率约为1.6 MPa?1);现场工况下,桩体中性点位置随浅层固化层模量的增大而上移(介于0.12~0.45之间);考虑到发挥固化剂材料性能及加固效果,选取水泥掺量不超过11%的固化剂较为合适。

关键词: 浅层就地固化, 管桩复合地基, 荷载传递, 桩?土应力比

Abstract: Ground improvement using a joint technology of combined in-situ shadow solidification and pipe-pile-reinforced foundation is one of effective methods used for deep soft clay treatment under infrastructure embankments. Based on the load transfer theory of the composite foundation, this paper analyzes the embankment filling, solidified layer, pile, soil between piles and underlying layer as a whole, and establishes the calculation method of stress and settlement of composite foundation considering the continuity of stress and settlement deformation. The deformations of pipe piles, the surrounding soil, and the overlying solidified layer are compatible by applying the stress continuity and volume deformation continuity at the bottom of the solidified layer. This paper discusses the influence of the in-situ shadow solidification on the pile-soil stress ratio and settlement of the composite foundation. The established method has been verified via comparisons with field tests data about the joint technology and traditional pipe pile-reinforced foundation. It shows that the pile-soil stress ratio in composite foundation increases linearly with the modulus of the solidified layer (with 1.6 MPa?1). The position of the neutral point of pile moves up with the increase of the solidified layer modulus (between 0.12 and 0.45). Considering the performance and reinforcement effect of curing agents, it is more appropriate to select the curing agent with cement content no more than 11%.

Key words: in-situ shallow solidification, pipe pile-reinforced foundation, load transfer, pile-soil stress ratio

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