夯实水泥土桩复合地基在基础施工中的应用研究_开题报告

一、文献综述

随着人类文明的进步和经济建设的发展，越来越多的高层建筑基础落于软弱地基上，因此在基础施工中就要考虑对软弱地基进行加固。目前，在基础施工中常用的地基加固技术方法有密实法、置换法、复合地基法、加筋法和灌浆法等。在这许许多多的地基加固技术中，复合地基占有相当重要的地位。复合地基在我国开始应用是在上世纪50年代，上世纪80年代末期至90年代初期，我国科研人员又研制出了夯实水泥土桩复合地基技术，这种技术因其施工设备造价低廉，施工工艺简单易行，而且改善地基各方面的性能效果明显，在国内尤其是北方地区的得到广泛使用，国内外专家学者也对此进行了细致的研究，取得一定的研究成果。

（1）国内研究现状

上世纪九十年代初，中国建筑科学研究院地基基础研究所发明研制的一种处理软弱地基的新工法—夯实水泥土桩法，该方法施工简便灵活，受场地限制较小、速度快，无污染、造价低、质量易控制。自从该工法在工程实践中使用以来立即被广大设计人员、建设单位所接受，而且由于夯实水泥土桩复合地基均匀性好、地基强度较高，现已推广应用于高层建筑的地基处理。

阎明礼在《地基处理技术》一书中，详细介绍了夯实水泥土桩复合地基的设计计算、作用机理、施工工艺等。 

张振拴等主编的《夯实水泥土桩复合地基技术规程》发布并实施，规程中规定了夯实水泥土桩复合地基的设计要求、施工方法与质量检验方法、承载力确定及沉降计算、工程验收内容等其他方面。该规程搜集了124项工程的静载试验和239项工程实例资料基础上，结合了当前对夯实水泥土桩复合地基研究的最新成果，给出了工程中的计算公式和计算参数，填补了国内空白。 

湖南大学刘杰以刚性承台下九桩情况为例，利用荷载传递法研究了桩土的非线性相互作用，并且推出了刚性基础下群桩复合地基桩—土非线性相互作用的系列近似解析算式，对工程设计有一定的指导意义。

郭忠贤研究了夯实水泥土桩复合地基的变形计算方法，从桩-土受力的特征、桩土应力比、应力应变关系、桩侧摩阻力分布和桩身轴力的特征等工作性状，竖向荷载作用下的变形，复合地基的沉降计算等进行了研究。 

刘丽芬等介绍了夯实水泥土桩复合地基的设计及施工方法，并通过工程实例说明了夯实水泥土桩复合地基的设计及应用效果。

姜彬生等阐述了夯实水泥土桩的适用条件，桩体不同配比的强度变化规律以及水泥土桩的变形特性。 

张厚先采用桩与土共同作用的线性分析方法，分析和解决夯实水泥土桩复合地基承载力设计问题。

刘春原等以工程实例探讨了夯实水泥土桩复合地基的变形规律，并提出在加载过程中，存在一个临界值，该值代表着桩体和桩间土对加固下卧层共同作用时的起始值。

郭忠贤等运用荷载传递法结合Geddes公式计算夯实水泥土单桩的荷载—位移曲线，单桩p-s曲线随桩长、桩体极限强度、桩端土压缩模量的变化规律，并研究桩身压缩、桩端阻力及位移随桩顶荷载的变化规律。

王海东等人针对夯实水泥土桩桩身完整性检测困难的实际工程问题,提出并研究了组合天线阵方式的探地雷达检测技术。 

何杰等人对夯实水泥土桩复合地基中桩—土—垫层共同作用机理进行了研究，导出了桩—桩、桩—土及土—土相互作用柔度系数计算式，并编写计算程序进行了计算。

（2）国外研究现状

HAN等利用数值分析的方法，对桩土共同作用性状进行了研究，并对桩土应力比的影响因素进行了分析。

Hooper教授采用数值模拟的方法对桩体复合地基进行了研究，结论认为如果桩体复合地基中的桩数已经使得其竖向刚度较大，那么再通过增加桩数减少沉降效果是不明显的。

Mylonakis等分别从不同的方面(如桩土荷载传递，桩侧摩阻力等)对群桩沉降进行了研究，而复合地基的沉降理论是以系统的桩基沉降理论为基础发展起来的。

Canetta等假设桩侧摩阻力与桩土相对位移符合弹性关系，推导了沉降与桩顶荷载关系的表达式，又根据等应变假定，即认为桩顶位移与桩间土相同，进而得到了沉降与桩间土荷载关系的表达式。

随后，Alamgir等认为桩顶位移与桩间土位移并不相等，两者会发生相对位移而产生剪应力，而桩体与桩间土受到的荷载及产生的变形量都是由桩体与桩间土相互作用的剪应力决定的。

Chow Y K等利用有限元软件模拟了群桩负摩阻力，研究了不同位置的桩的负摩阻力、中性点位置以及群桩效应，结果表明，角桩负摩阻力最大，其次是边桩，中心桩最小。

Lee等利用ABAQUS有限元软件，模拟研究了桩数量、桩间距、桩位置、地基土刚度等因素对桩身负摩阻力、群桩效应以及桩顶下拽沉降的影响。

Comodromos等利用FLAC3D有限差分软件，对层状地基中桩身负摩阻力和下拽力进行了研究，重点分析了地面加载顺序对中性面位置和桩身下拽力的影响，结果表明，随着地面荷载等级、桩土摩擦系数和可压缩性土体的增加，桩身下拽力增大。

（3）研究现状评述

综上所述，国内外大部分研究还是对复合地基相关理论的分析论述，实际工程中的应用研究还很少，而在实际施工中，最能起到指导作用的还是实际工程中的应用分析，基于此，本文基于工程实例，重点对夯实水泥土桩复合地基在基础施工中的应用进行研究。此外，夯实水泥土桩复合地基技术在高层建筑基础施工中的应用还处于起步阶段，特别是在特殊地质条件下，因此对夯实水泥土桩复合地基在基础施工中应用的研究是十分必要的。

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 研究现状分析

1.3 本文研究内容

2 夯实水泥土桩复合地基概述

2.1 复合地基概念及其分类

2.2 夯实水泥土桩复合地基概念

2.3 夯实水泥土桩加固作用机理

2.3.1 挤密作用

2.3.2 置换作用

3 案例分析

3.1 工程概况

3.2 地质条件

3.3 夯实水泥土桩复合地基设计

3.4 施工过程及重难点

3.5 试验检测

3.6 沉降监测

4 结论

三、参考文献

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