水泥粉喷桩作为一种地基加固技术,具有很多优点,随着大量基础工程的建设,其应用也越来越广泛。但由于理论研究方面的滞后,使得粉喷桩在实际工程中的应用和发展受到了制约。本文通过现场载荷试验及用ABAQUS软件进行有限元计算,分析粉喷桩复合地基的变形和荷载传递规律,讨论复合地基沉降的影响因素;以接近实际的桩侧摩阻力简化分布形式,联合应用Geddes解和Boussinesq解,为工程设计人员提供一种群桩简化计算方法:最后运用灰色理论预测复合地基最终沉降。具体内容如下: 1.进行了粉喷桩复合地基的现场载荷试验,主要测试与分析水泥粉喷桩复合地基承载力、应力分布及桩土应力分担比,从而检验水泥粉喷桩对路堤下软土层的加固效果。 2.运用ABAQUS软件进行了平面应变有限元计算,通过对填土荷载下复合地基加固区及下卧层的应力变形进行数值模拟,进一步揭示桩、土的荷载传递规律,得到的变形规律与实测情况符合较好;同时详细讨论了桩体刚度、桩长、置换率对沉降的影响,提出了最佳模量比、临界桩长及最佳置换率的建议值。 3.在现有的文献和试验资料基础上,假定桩侧摩阻力沿桩身为倒三角形分布,提出了联合应用Geddes解和Boussinesq解确定附加应力场,进而求解复合地基沉降的方法。经工程实例验算,证明该方法具有较高的计算精度,可以在实际工程中推广应用。 4.运用灰色理论预测粉喷桩复合地基最终沉降。在建立GM(1.1)模型过程中,建立了非等时距序列;引入缓冲因子,以消除模型无限的增长性;同时建立等维的新陈代谢模型对沉降进行短期及长期预测。预测结果表明该方法较双曲线和三点预测法有更高的精度。在地基沉降监测中具有较大的实用价值。