深搅桩复合地基的计算理论及其应用研究

深层搅拌桩作为一种地基加固新技术，具有许多优点，随着大量基础 工程的建设，其应用也越来越广泛。但由于理论研究方面的滞后，使得深 搅桩在实际工程中的应用和发展受到了制约。本文从复合地基的工作特点 入手，研究桩与基土的纵向相互作用机理，为复合地基分析提供新的方法。 对单桩复合体进行空间轴对称有限元模拟，分析其荷载传递规律；利用现 场试验和有限元计算结果，得到复合地基中桩侧摩阻力的分布规律，以更 接近实际的简化分布形式，推导出柔性荷载下水泥土悬桩复合地基沉降的 理论解答；结合上述侧摩阻分布形式，联合应用Boussinesq和Mindlin解 答，为工程设计人员提供一种群桩简化计算方法。具体内容如下： 1．进行了深搅桩复合地基的现场试验研究，得到了大量的实测资料， 掌握了深搅桩大面积加固软土地基时群桩复合地基的应力分布规律和变形 特性，为后继理论研究提供了有力的验证资料，也为设计施工积累了宝贵 的经验。 2．进行了单桩复合体空间轴对称有限元数值分析，通过对填土荷载下 单桩复合体加固区及下卧层的应力、变形进行数值模拟，进一步揭示桩、 土的荷载传递规律。 3．考虑桩与基土的纵向相互作用，推导了深搅桩复合地基单位元沉降 的理论解答。为便于工程推广应用，对多种工况下参数的变化规律进行了 讨论，得出单桩复合体沉降简化计算公式。 4．进行了平面应变有限元群桩效应分析，得到的变形规律与实测情况 符合较好，预测的地面沉降精度较高，工后沉降满足工程要求。 5．提出了联合应用Mindlin解和Boussinesq解确定附加应力场，进而 求解复合地基沉降的方法，经工程实例验算，证明该方法具有较高的计算 精度，可在实际工程中推广应用。