水泥土搅拌桩在软土地基中的应用研究_开题报告

桥头跳车问题是软土地基公路建设中出现的质量通病，使柔性路基与刚性基础衔接合理是处理这一问题的核心。李然等[1]在总结国内外相关研究成果的基础上，结合天津某道路工程在路桥连接段采用的水泥搅拌桩地基处理方案，应用Abaqus软件进行了数值模拟，分析了处理范围、桩长变化率与差异庄长设计对消除跳车与二次跳车现象的影响。结果表明，水泥搅拌桩法对减缓桥头跳出车现象较为有效；随处理范围增大，路桥衔接处差异沉降略有增大，但可缓解二次跳车现象；沿道路延申方向庄长变化率增大，可在缓解桥头跳车现象的同时显著减轻二次跳车现象；水泥搅拌桩庄长的增加，将导致路基处理段与非处理段衔接处二次跳车现象的加剧。

郝玉龙等[2]结合温州地区典型深厚软土，首先分析了采用水泥搅拌桩加固的4-8层建筑物地基的长期沉降观测结果，并用传统的方法进行了沉降计算，发现计算结果是实测结果的3倍左右。之后，结合试验研究了典型温州软土的结构性，得出主要压缩层的土体结构屈服盈利比在1.7-2.5范围内，发现当下卧层的附加应力σz与有效自重应力σ’0之和小于土体结构屈服应力σsy时，建筑物沉降将得到有效控制。最后，在前人研究工作的基础上，提出考虑软土结构性的沉降计算方法，考虑土的结构性对下卧层沉降的影响，对12幢不同层数的建筑物进行了沉降计算，计算结果与实测结果相当一直。

郑刚等[3]对软土中18m长水泥搅拌桩复合地基，进行了现场单桩竟在核试验，承压板下有无褥垫层的单桩复合地基载荷试验、四桩复合地基载荷试验及桩中心插12m长微型加劲钢管的单桩复合地基载荷试验，研究了复合地基破坏模式，褥垫层、桩身强度等因素对复合地基承载力的影响，对软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力检验方法及承载力提出了建议。

李安勇等[4]的想法是通过群桩复合地基载荷试验来推定水泥揽拌桩复合地基的承载能力，并且结果的精确度受桩的数量影响。但在实际操作中，经常受限于加载条件，而采用有限元法对单桩和单桩复合地基载荷能力进行数据分析。得出的结论是：水泥搅拌桩复合地基方法因承载机理的差异而有明显区别。

胡幼常等[5]使用了专业软件，从理论上对综合受理特点进行了模拟分析，通过分析得到了在一定条件下复合型地基的最佳桩长，然后对比了 P-s 曲线的理论值与实际数据，也就是验证了该种结果是符合实际要求的。

费勤发等[6]则另辟蹊径，运用了弹性半无限空间范围里的Mindin应力数值以及分层求值的方法，发现了柔性水泥桩的力学传递定律，而且比较细致地对桩长与添加剂比例的影响作用进行了分析。

郝永华等[7]是通过在模拟桩里面加入压力盒，然后分析压力盒数值得出了水泥桩的应力变化曲线，并且该曲线和实测值构成的曲线十分贴近。

郑刚等[8]则是使用了坐标轴对称有限元-无穷元耦合方法进行研究，对一个水泥搅拌桩、基础单桩以及基础-砂垫层-单桩三种形式的水泥桩的受力特性进行细致分析，发现了一定的科学规律。研究得出了在理论上有一个临近数值的桩长，桩土模量比例的增加，则有效的桩长会变大；柱本身的位置也会有相应的移动，移动的距离与桩土模量比存在一定的关系。

钱建固等[9]长时间对一大型水泥搅拌桩符合地基进行了数值测量，研究了复合型地基垂直受力的特点与原理，因为土质的原因，整个地基的刚度比较大的情况下，桩中土与群披变成了实体，在基础上的力度到大某一临界点时，实体与土体的切面将会存在剪切损毁。

杜海金等[10]通过对20多项载荷试验理论成果的分析，得出在用载荷试验确定粉喷桩承载能力时可对试验曲线归为三类，有针对性的采用各种取值方法分析其影响因素。

郭寿宽等[11]的观点是将工程桩复合地基的承载极限设为设计载荷值的两倍或是通过相对沉降的方法得出，并参照安全系数得出其标准值。

Ekstrom .J. C. [12]由现场试验得出，在相同的上部荷载下，桩体与桩间土的变形量并不相等，桩顶的变形量明显小于桩间土的变形量，这是由于桩体与桩间土模量相差较大造成的。摩阻力的分布表现为桩体的上部是负摩阻力。

二、^范文提纲

1. 绪论

2. 水泥搅拌桩桩适用条件

3．水泥搅拌桩的加固机理

3.1水泥的水解和水化反应

3.2 黏土颗粒与水泥水化物的作用

3.3 碳酸化作用

4. 水泥搅拌桩的施工关键技术

4.1 施工机械

4.1.1施工准备

4.1.2 施工工艺

4.2 施工注意事项

4.2.1 施工技术要点

4.2.2 施工质量控制

5. 工程案例分析

5.1 工程概况

5.2 设计计算

5.2.1 设计参数

5.2.2 沉降计算

5.3 施工验收

6. 结论

参考文献

三、参考文献

[1]李然, 刘润, 徐余, 等. 水泥搅拌桩法处理软土地基中桥头跳出车现象的影响因素分析[J]. 岩土工程学报, 2013, 35(增2): 725-729.

[2]郝玉龙, 王立忠, 陈云敏, 等. 深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析及控制[J]. 岩土工程学报, 2001, 23(3): 345-349.

[3]郑刚, 王长祥, 顾晓鲁. 软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力研究[J]. 岩土工程学报, 2002, 24(6): 675-679.

[4]李安勇, 陈楚. 水泥土搅拌桩复合地基承载力试验分析[J]. 建筑技术, 2004, 35(3): 211-221.

[5]胡幼常,王金山, 舒鄂南. 粉喷桩复合地基有限元分析[J]. 土工基础,  2002, 16(3): 67-69.

[6]费勤发,马海龙. 桩长及水泥掺入量对柔性桩承载力等的影响[J]. 岩土力学, 1997, 18(1): 54-59.

[7]郝永华. 水泥土桩荷载传递特征的试验和理论分析[J]. 岩土工程技术, 1997(3): 12-15. 

[8]郑刚. 水泥搅拌桩有限元—无限元耦合分析[J]. 天津大学学报, 2000,  33(6): 711-715.

[9]钱建固, 陈正杰, 王静玲. 软土地基水泥土群桩竖向应力传递机理分析[J]. 工业建筑, 2001, 31(11): 12-15.

[10]杜海金, 史三元. 载荷试验确定粉喷桩承载力的标准探讨[J]. 工程勘察, 2001, (1): 17-19.

[11]郭寿宽, 张金龙, 曾少如. 对深层搅拌桩复合地基承载力问题的探讨[J]. 西部探矿工程, 2005, (6): 31-32.

[12]Ekstrom J C, Berntsson J A, Sallfors G B. Test fills of clays stabilized with cement columns[A]. Proceedings 13th ICSMFE[C].[s.l.]:[s.n] ,1994.1183-1186.