CFG桩复合地基相似模型试验褥垫层厚度的确定方法技术

本发明专利技术提供一种CFG桩复合地基相似模型试验褥垫层厚度的确定方法，涉及土木工程技术领域，本发明专利技术包括褥垫层几何相似比确定、褥垫层相似材料的物理力学参数计算、相似条件综合判定、褥垫层厚度确定四个部分，用来确定不同地质条件、不同桩基设计参数条件的CFG桩复合地基褥垫层厚度，解决了相似模型试验中CFG桩复合地基褥垫层材料和几何相似性问题，可以保证桩、桩间土的协同工作，有利于客观地揭示桩复合地基承载特性，安全、经济、合理地设计CFG桩复合地基，为安全、经济合理地设计CFG桩复合地基提供条件，从而获得良好的经济效益和社会效益。

Determination method of cushion thickness in similar model test of CFG pile composite foundation

【技术实现步骤摘要】
CFG桩复合地基相似模型试验褥垫层厚度的确定方法
本专利技术涉及土木工程
，具体涉及一种CFG桩复合地基相似模型试验褥垫层厚度的确定方法。
技术介绍
采用CFG桩等刚性桩、半刚性桩的复合地基方案，开展地基处理是世界工程界处理软弱地基的重要方法之一。因软弱地基分布广泛、地基承载性能逐渐提高，地基处理工程造价在工程建设成本中的占比较大。在桩复合地基的地基处理方案中，为提高地基土的承载能力发挥，规范要求桩顶上部与基础底面之间设置一定厚度的砂石材料褥垫层，保证桩、桩间土的协同工作，减小CFG桩复合地基沉降，提高地基承载力，从而获得良好的经济效益和社会效益。目前，在确定褥垫层厚度方面主要是通过实验室模型试验和工程监测两种手段，经过统计分析和力学分析，给出的建议值，其本质是经验方法。由于岩土材料的非线性和离散性，以及桩土相互作用的差异性，不同地质条件、不同桩基设计参数条件的CFG桩复合地基仍然采用单一褥垫层厚度是不安全的，经济指标也是不合理的。竖向静载荷CFG桩复合地基的相似模型试验为客观、经济地揭示桩复合地基承载能力提供了必本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CFG桩复合地基相似模型试验褥垫层厚度的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：褥垫层几何相似比确定：根据CFG桩的几何尺寸参数桩长、桩间距、试验箱体、原型试验褥垫层，以及试验的边界条件、加载方式以及试验时间，计算CFG桩复合地基相似模型试验的几何相似比；/n步骤2：褥垫层相似材料的物理力学参数计算：根据相似准则，原型试验与模型试验的两个力学现象相似，则相等的原则，建立CFG桩复合地基褥垫层材料相似准则、相似比例系数公式(1)：/n

【技术特征摘要】
1.一种CFG桩复合地基相似模型试验褥垫层厚度的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：褥垫层几何相似比确定：根据CFG桩的几何尺寸参数桩长、桩间距、试验箱体、原型试验褥垫层，以及试验的边界条件、加载方式以及试验时间，计算CFG桩复合地基相似模型试验的几何相似比；
步骤2：褥垫层相似材料的物理力学参数计算：根据相似准则，原型试验与模型试验的两个力学现象相似，则相等的原则，建立CFG桩复合地基褥垫层材料相似准则、相似比例系数公式(1)：



式中，Cp为外荷载的相似系数；Cc为土粘聚力的相似系数；Cγ为桩的重度相似系数；Cγt为CFG桩重度的相似系数；Cl为桩长的相似系数；CEz为CFG桩弹性模量的相似系数；CEt为土的弹性模量相似系数；Cγz为土重度的相似系数；Cμz为CFG桩泊松比的相似系数；Cμt为土泊松比的相似系数；为土内摩擦角的相似系数；
褥垫层相似材料物理力学参数按照下述公式(2)计算：



式中，p′为相似试验外荷载；p为原型试验外荷载；l′为相似试验CFG桩长；l为原型试验CFG桩长；c′为相似试验土粘聚力；c为原型试验土粘聚力；μ′t为相似试验CFG桩泊松比；μt为原型试验CFG桩泊松比；μ′z为相似试验土泊松比；μz为原型试验土泊松比；E′t为相似试验CFG桩弹性模量；Et为原型试验CFG桩弹性模量；E′z为相似试验土弹性模量；Ez为原型试验土弹性模量；γ′z为相似试验CFG桩重度；γz为原型试验CFG桩重度；γ′t为相似试验土重度；γt为原型试验土；为相似试验土内摩擦角；为原型试验土内摩擦角；
步骤3：相似材料选取与相似条件综合判定：对所选取的桩顶褥垫层相似材料进行有效的评价，判定其相似程度；
步骤4：褥垫层厚度确定：根据步骤1确定的几何相似比和步骤3选取的材料，对CFG桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：董天文，谢鹏，李晶，宋雪松，王力艳，王奇，
申请(专利权)人：辽宁省交通高等专科学校，
类型：发明
国别省市：辽宁;21