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以軸對稱固結模型為基礎,得到了不排水樁復合地基固結問題的控制方程,從理論上證明了不排水樁復合地基土體內只會產生豎向滲流,而且樁體施工擾動造成的擾動區土體徑向滲透系數變化對地基固結不產生影響。然后分別給出了外部荷載瞬時施加和單級施加兩種情況下的地基固結解析解,最后對不排水樁復合地基的固結性狀進行了分析。結果表明:不排水樁復合地基的固結速率大于天然地基而又小于散體材料樁復合地基的固結速率;隨著井徑比(影響區與樁體半徑之比)的減小或樁-土壓縮模量比的增大,地基固結速度加快;井徑比對地基固結的影響存在一個最佳值,大于該值,地基固結速率沒有明顯變化;加載歷時對地基的固結影響較大,加載歷時越久,地基固結越慢。
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對于深厚軟土地基,不排水樁常常未能打穿軟土而形成懸浮樁復合地基.具有一定厚度下臥層的懸浮不排水樁復合地基,其整體固結速率主要取決于下臥層土的固結速率,目前尚未有較為簡單的計算方法對下臥層土的固結速率進行估計.基于懸浮不排水樁復合地基平均超靜孔隙水壓 力解答,推導出復合地基下臥層固結度的解析解.利用該解析解進行參數分析,研究了不排水樁的貫入比、置換率和樁土壓縮模量比對復合地基下臥層固結速率的影響.研究結果表明:對于水泥土樁等剛度較大的不排水樁復合地基,其下臥層土的固結速率主要取決于樁的貫入比;下臥層土的固結速率隨不排水樁貫入比的增加而增大;增加不排水樁的置換率,下臥層土的固結速率略微增大.在把握下臥層固結特性的基礎上,將復合地基加固區視為下臥層的半透水邊界,基于半透水邊界地基的一維固結理論,提出不排水樁復合地基下臥層固結度分析的等效半透水邊界法,建立了考慮不排水樁貫入比和置換率影響的半透水邊界厚度的計算公式.通過與解析解計算的下臥層固結速率的比較,證明了下臥層固結度等效半透水邊界法的正確性和有效性.
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