灰土工程性状及灰土挤密桩承载机理研究
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摘要
随着我国对西部地区开发力度的加强，湿陷性黄土地区工程建设速度近年来有了很大的提高。因此，对湿陷性黄土的土性及处理方法的研究不仅在理论上具有一定意义，而且具有重要的工程实践意义。
本文正是基于此，针对西部地区尤其是陕西关中、陕北地区、豫西地区最为广泛采用的两种处理湿陷性黄土的方法—灰土垫层及灰土挤密桩展开研究。首先，通过室内试验，对不同灰土配合比、不同含水量的灰土试样进行近九个月的持续时间的无侧限强度试验，得到了灰土强度与龄期、含水量及灰土配合比之间的一些规律，并从围观机理入手，对灰土强度变化作了一定的理论解释。同时通过室内试验确定了特定区域黄土的邓肯-张模型参数和黄土挤密模型，采用Fortran Power Station，按轴对称问题编制了存限元程序，通过采用不同的挤压力和不同的泊松比的程序试算，得到了一些桩周土体的应力变化规律，并对挤密桩破坏半径内的土体挤密效果进行了判定，计算与分析结果可供设计施工人员参考。
With the improvement of the west-china development, capital construction Project in collapsible loess areas had been increased greatly in resent years. So it is very importance to research on the properties and the methods of subsoil treatment of collapsible loess, not only in theory, but also in project practice.
Based upon this, researched on the lime-loess cushion and the lime-soil compaction pile, the two methods of subsoil treatment is the most widespread incollapsible loess areas, specially in Shanxi Guan Zhong and Shanbei and Yu Xi. In the first place, through the long lasting laboratory soil test, the strengh propetty of the lime-loess with different water content and line content varying with time was analyzed. The principal factors influencing the lime-loess strength and some laws were developed. The secondly, based upon the laboratory soil tests, definite the parameter of the Kondner model and the loess compaction model, using Fortran Power Station to compile the finite element programmed of axial symmetry. Through trial calculate with the different squeeze stress and different poisson ratio, got some laws of stress of soil surrounding pile and judged the result of compaction pile. The result of the calculation and analysis and valuable to designer and builder.
本文正是基于此，针对西部地区尤其是陕西关中、陕北地区、豫西地区最为广泛采用的两种处理湿陷性黄土的方法—灰土垫层及灰土挤密桩展开研究。首先，通过室内试验，对不同灰土配合比、不同含水量的灰土试样进行近九个月的持续时间的无侧限强度试验，得到了灰土强度与龄期、含水量及灰土配合比之间的一些规律，并从围观机理入手，对灰土强度变化作了一定的理论解释。同时通过室内试验确定了特定区域黄土的邓肯-张模型参数和黄土挤密模型，采用Fortran Power Station，按轴对称问题编制了存限元程序，通过采用不同的挤压力和不同的泊松比的程序试算，得到了一些桩周土体的应力变化规律，并对挤密桩破坏半径内的土体挤密效果进行了判定，计算与分析结果可供设计施工人员参考。
With the improvement of the west-china development, capital construction Project in collapsible loess areas had been increased greatly in resent years. So it is very importance to research on the properties and the methods of subsoil treatment of collapsible loess, not only in theory, but also in project practice.
Based upon this, researched on the lime-loess cushion and the lime-soil compaction pile, the two methods of subsoil treatment is the most widespread incollapsible loess areas, specially in Shanxi Guan Zhong and Shanbei and Yu Xi. In the first place, through the long lasting laboratory soil test, the strengh propetty of the lime-loess with different water content and line content varying with time was analyzed. The principal factors influencing the lime-loess strength and some laws were developed. The secondly, based upon the laboratory soil tests, definite the parameter of the Kondner model and the loess compaction model, using Fortran Power Station to compile the finite element programmed of axial symmetry. Through trial calculate with the different squeeze stress and different poisson ratio, got some laws of stress of soil surrounding pile and judged the result of compaction pile. The result of the calculation and analysis and valuable to designer and builder.
引文
[1] 李西海：铜川新区黄土湿陷性状的试验研究，西安建筑科技大学硕士论文，2002年。
[2] 韩晓雷等：灰土挤密桩成孔过程中孔周土体的应力分析，西安建筑科技大学学报，1999年，三期：256～259
[3] 董玉文等：黄土灰土的击实性与抗剪性试验研究[J]，西北水资源与水工程，2001，12(1)：62～64
[4] 杨志强、郭见扬：石灰处理土的物理力学性质及其微观机理的研究[J]，岩石力学,1991,12(3)11～23
[5] 刘三仓等：灰土桩挤密地基的桩土应力比及承载力探讨，岩土工程学报,1996,Vol．18,No．1：89～94
[6] 张希宏等：灰土挤密桩复合地基的湿陷性评价，电力勘测，2001年，Vol．29，No．1：89～94
[7] 土工试验方法标准(GB／T50123-1999)[M]，中国建筑工业出版社
[8] 灰土桩和土桩挤密地基发计施工及验收规程(DBJ24-2-85)
[9] 岩土工程手册编写委员会编：岩土工程手册，中国建筑工业出版社，1994年
[10] 地基处理手册编写委员会，地基处理手册，中国建筑工业出版社，1999年
[11] 钱鸿缙：湿陷性黄土地基，中国建筑工业出版社，1985年
[12] 建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)，中国建筑工业出版社
[13] 湿陷性黄土地区建筑规范(GBJ25-90)，中国建筑工业出版社
[14] 钱家欢、殷宗泽：土工原理与计算，中国水利水电出版社，1995年
[15] 华南理工大学等四院校合编：地基及基础，中国建筑工业出版社，1991年
[16] 胡中雄：土力学与环境土工学，同济大学出版社，1997年
[17] Delwyn.G.Fredlund, Soil Mechanics For Unsaturated Soil
[18] 朱慕仁：黄土地区灰土挤密桩复合地基设计中的问题，西北建筑工程学院学报，1994年，第三期
[19] 郅彬：灰土强度因素研究及灰土挤密桩桩周上体应力有限元分析，西安建筑科技大学硕士论文，2002．6
[20] 吴军帅：灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的试验研究，电力勘测，1997年，三期
[21] 陈莉等：灰士挤密桩在湿陷性黄土地集中的设计与应用，兰州铁道学院学报，2000年，Vol．19，No．6
[22] 高晋：挤密桩挤土效应的弹塑性分析及消除挤土效应的对策，江苏建筑，2000年，第三期
[23] 张希宏：西北黄土地区灰土挤密桩的桩心距设计，电力勘测，2000年，第二期
[24] 谭浩强：FORTRAN语言，清华大学出版社
[25] 赵翔龙：FORTRAN90学习教程，北京大学出版社
[26] 钟光珞等：有限单元法及程序设计，陕西科学技术出版社
[27] 王焕定等：有限单元法及程序设计，中国建筑工业出版社
[28] 李云鹏等：固体力学有限单元法及程序设计，西安地图出版社
[29] 朱伯芳：有限单元法原理与应用，中国水利水电出版社
[30] G.Beer and J.L. Meek:Infinite domain element, Int.J, Nnm, Meth, Engng, 1981
[31] P.Bttess: Infinite elements, Int.J.Num, Meth Engng, 1977
[32] 徐芝纶：弹性力学(上册)，北京：高等教育出版社，1995年
[33] 夏志皋：塑性力学，同济大学出版社
[34] 水伟厚：黄土场地深基坑开挖变形性状研究，西安建筑科技大学硕士论文，2001年
[35] 韩晓雷：动力分析有限元法及其在工程爆破应用中的若干问题，西安矿业学院硕士论文，1987年
[36] O.C.监凯维奇：有限元法，科学出版社，1985年
[2] 韩晓雷等：灰土挤密桩成孔过程中孔周土体的应力分析，西安建筑科技大学学报，1999年，三期：256～259
[3] 董玉文等：黄土灰土的击实性与抗剪性试验研究[J]，西北水资源与水工程，2001，12(1)：62～64
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[8] 灰土桩和土桩挤密地基发计施工及验收规程(DBJ24-2-85)
[9] 岩土工程手册编写委员会编：岩土工程手册，中国建筑工业出版社，1994年
[10] 地基处理手册编写委员会，地基处理手册，中国建筑工业出版社，1999年
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[14] 钱家欢、殷宗泽：土工原理与计算，中国水利水电出版社，1995年
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[16] 胡中雄：土力学与环境土工学，同济大学出版社，1997年
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[18] 朱慕仁：黄土地区灰土挤密桩复合地基设计中的问题，西北建筑工程学院学报，1994年，第三期
[19] 郅彬：灰土强度因素研究及灰土挤密桩桩周上体应力有限元分析，西安建筑科技大学硕士论文，2002．6
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[24] 谭浩强：FORTRAN语言，清华大学出版社
[25] 赵翔龙：FORTRAN90学习教程，北京大学出版社
[26] 钟光珞等：有限单元法及程序设计，陕西科学技术出版社
[27] 王焕定等：有限单元法及程序设计，中国建筑工业出版社
[28] 李云鹏等：固体力学有限单元法及程序设计，西安地图出版社
[29] 朱伯芳：有限单元法原理与应用，中国水利水电出版社
[30] G.Beer and J.L. Meek:Infinite domain element, Int.J, Nnm, Meth, Engng, 1981
[31] P.Bttess: Infinite elements, Int.J.Num, Meth Engng, 1977
[32] 徐芝纶：弹性力学(上册)，北京：高等教育出版社，1995年
[33] 夏志皋：塑性力学，同济大学出版社
[34] 水伟厚：黄土场地深基坑开挖变形性状研究，西安建筑科技大学硕士论文，2001年
[35] 韩晓雷：动力分析有限元法及其在工程爆破应用中的若干问题，西安矿业学院硕士论文，1987年
[36] O.C.监凯维奇：有限元法，科学出版社，1985年