CG桩复合地基工作机理有限元分析F.pdfVIP

第 4卷 第 3期 矿 业 工 程 2006年 6月 M iningEngineering ·岩土工程 · CFG桩复合地基工作机理有限元分析 周 晖 曹宝山 李 炜 (1．湖州市交通规划设计院，浙江 湖州 313000；2．盘锦市建设工程质量监督站 ，辽宁 盘锦 124010) 摘要：运用有限单元法对 CFG桩复合地基加固机理进行分析，探讨了垫层厚度和桩长对桩土应力比、 承载力和变形的影响，并得 出一些规律 关键词 ：复合地基 ；垫层厚度；桩长 ；应力比 中图分类号：TU472 文献标识码 ：A 文章编号：l671～8550 (2006)03一O0l5～03 共 同受力，同时土 由于桩 的挤密作用提高了承载力，而桩 0 引言 叉山于周 围士体侧成力的增加而改善 r受力性能 ¨l。本文 随着地基处理技术的发展，复合地基技术在工程中得 运用有限单元法对 CFG桩的工作机理做了进一步探讨。 到了广泛应用。特别是CFG桩复合地基是近年来出现的一 l 有限元计算方法l2] 种新型的地基加 固技术 ，因其费用低 、施工方便 、承载力 1．1 基本方程 高和适应性强等优点而得到广泛的推广和应用。其桩体材 采用有限元方法研究复合地基的力学特征时，首先足 料是由少餐的水泥、粉煤灰、石屑及碎石等材料加水拌合 而成，采用螺旋钻机、洛阳铲或振动沉管桩机等设备进行 将计算对象离散化。然后 由结点坐标、厚度等单元几何性 成孔 ，是一种具有较高黏结强度的刚性桩 ，强度等级为 C 质 、材料性质参数、边界点约柬条件以及荷载情况确定结 ～ C 桩体与周围土体及褥垫层 3部分构成承载力较高的 点点数和单元总数等控制参数以及单元和结点间的对应关 复合地基。它适用于黏性土、粉质士、粉细砂及淤泥质土 系。 等地基的加固，对软土地幕尤为明显。在 CFG桩复合地基 进行单元分析时，单元结点 七的结点力与位移之 的 中，上部结构传来的荷载足由CFG桩体、桩周土和褥垫层 关系，可由虚功原理给出： P P P P 共同承担的。褥垫层将上部基础传束的基底压力或水平力 {F)一ll[B]M{dady—II[B][D][B]drdy{}r一[]{ 通过适当的变形，以一定的比例分配给桩及桩周上使两者 J J JJ (】) 其中 为刚度矩阵： 收稿R期 ：2005-11-29 作者简介：刷 晖 (1980 )，男 (汉族)，四川遂宁人，大学本 [] llB『-][D]EB]a~’dy (2) 科 ’助理工程师主要从事地基处理路桥设计理沦方面的研究。 jj- 在单元分析后进行的总体分析 巾，可将任 ．结点 的 一 摔顶距。由于各煤层直接顶稳定性和老顶来压显 生产的影响较大 。忽视这些影响因素，将会造成难 以预料 现强度 同，因此最小控顶距和放顶距也不 同，一般情况 的灾害和事故，而利用这些影响因素，则 可为矿井