《表1 土体及桩体材料参数》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《桩体模量对水泥土搅拌桩复合地基破坏影响研究》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

本节采用有限差分软件Flac3D建立三维路堤模型，研究不同位置处桩体破坏后的性状以及路堤整体稳定性，如图1所示。其中路堤顶面宽度为20m，填土高度为5m，坡度为1∶2，在数值计算中，为模拟实际施工过程，路堤分10层填筑，每层填筑高度为0.5m。路堤外侧建立了宽度为0.2m的硬土层，防止在计算过程中出现浅层破坏。为提高计算效率，根据对称性，数值模型取路堤宽的一半，长度为桩间距的一半[7，14]。为防止边界效应的产生，模型总宽度为50 m。路堤下方土体总厚度为12 m，分为2层，上部为10m软黏土层，下部为2m的坚硬砂土层。根据中国对于路堤下水泥土搅拌桩复合地基的设计要求[15]，本文选取实际工程中桩径为0.6m的圆形桩进行模拟。在稳定分析中，桩体的弯矩是路堤稳定的关键，为了简化网格的划分，采用等效抗弯刚度法将圆形桩等效为具有相同抗弯刚度的方桩，其原理是等效后的桩体截面惯性矩与弹性模量的乘积与原尺寸桩体截面惯性矩以及弹性模量的乘积相同。以往研究证明，数值模型采用等效抗弯刚度法将实际工程中的圆形桩等效为方桩，其计算得到的路堤沉降变形以及桩体受力情况与实测结果吻合良好[16-17]。等效后方桩的边长为0.5 m；桩间距为1.5m，桩长为10m，桩底位于砂土层顶部。在对复合地基支承路堤稳定性的研究中，采用摩尔-库仑屈服准则可以很好地描述桩体的极限状态[18-19]。桩土在短期荷载作用下呈不排水状态。取摩擦角φ=0。Navin[20]研究发现水泥土搅拌桩根据施工工艺的不同，无侧限抗压强度qu取为0.2～6MPa，桩体的弹性模量与无侧限抗压强度关系为qu=E/250，其中E为桩体的弹性模量；桩体的抗剪强度为无侧限抗压强度的1/2，抗拉强度ft为无侧限抗压强度的10%。本文选取桩体模量为200～1 000 MPa进行参数分析，桩体重度γ为25kN·m-3，泊松比ν为0.3，cu为软黏土的不排水抗剪强度，如表1所示。