《柔性基礎下剛性樁複合地基的穩定分析與工程套用研究》是依託浙江大學，由俞建霖擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：柔性基礎下剛性樁複合地基的穩定分析與工程套用研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：俞建霖
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對於柔性基礎下的複合地基，除了進行承載力和沉降計算外還應進行穩定分析。目前國內外通常採用極限平衡法，假定樁和樁間土均發生剪下破壞，採用抗剪強度來計算邊坡的穩定性，忽視了樁體可能發生的受彎、受拉及受壓破壞的情況，導致所得穩定安全係數偏高，其結果偏於不安全。課題組擬通過離心模型試驗、三維大變形固結有限元和強度折減有限元分析方法，考慮樁體開裂或破壞後複合地基應力場的重分布以及不同強度樁體（鋼筋混凝土樁和素樁）破壞模式的差異性，系統研究路堤邊坡下剛性樁複合地基的受力特性以及失穩破壞的全過程，分析失穩過程中地基位移場、應力場和孔隙水壓力的變化規律，樁體破壞模式和內力重分布規律，失穩滑動面及穩定安全係數的變化規律。在前述工作基礎上，合理假定失穩滑動面並考慮不同破壞模式樁體的抗滑貢獻，提出柔性基礎下剛性樁複合地基的穩定分析簡化方法。
結題摘要
隨著土木工程建設的蓬勃發展，各種形式的複合地基技術在高速公路、鐵路等領域得到了廣泛的套用和推廣，並取得了良好的經濟效益和社會效益。剛性樁複合地基由於其承載力高，工後沉降小，施工速度快的優點，在軟土地基道路工程中的套用越來越多。但路堤下黏結材料樁複合地基的穩定分析仍沿用傳統的剪下破壞假定嚴重高估了複合地基的穩定性，由此設計出的工程往往處於不安全狀態。近年來我國珠三角、長三角及內地軟土地區的路堤採用剛性樁加固後仍時有滑坡事故發生。本項目通過離心模型試驗、數值分析和解析分析法，對路堤下剛性樁複合地基的工作性狀、破壞模式及穩定分析方法等方面進行了深入系統的研究，取得以下成果：（1）通過離心機模型試驗，採用變加速度載入法、恆加速度載入法和氣囊載入法模擬路堤填築、工後使用和失穩破壞過程，研究了複合地基的工作性狀和破壞模式，揭示了載入過程中路堤和地基土體的位移場、不同位置樁體內力和位移、樁間土應力和孔隙水壓力的變化規律，以及路堤下不同位置樁體破壞模式的差異性；（2）採用三維有限元數值方法，首次採用損傷模型模擬樁體受損後的應力重分布，揭示了路堤下剛性樁複合地基漸進破壞的過程和不同位置樁體破壞模式的差異性；（3）根據路堤下不同位置樁體破壞模式的差異性，將樁體的破壞模式分為受壓破壞、受拉破壞和受彎破壞三種，並進行了合理分區。根據極限平衡法基本原理，提出考慮樁體破壞模式差異的柔性基礎下剛性樁複合地基穩定分析方法。項目已發表論文5篇，其中SCI/EI收錄4篇。研究成果已套用於龍麗溫高速公路、溫州繞城高速公路西南線工程、甬台溫高速公路複線、樂清灣大橋及接線工程、台州灣大橋及接線工程等高速公路工程中，社會效益和經濟效益顯著。研究成果獲得中國岩石力學與工程學會2017年科技進步特等獎1項，浙江省科技進步一等獎1項（已通過答辯）。
