在复合地基固结分析中,常采用单桩影响下的模型作为计算模型,本部分参照复合地基固结模型的研究方法,将粉喷桩排水板划分为同一受影响区域进行分析。模型底边用于排水,下边界为防渗边界,桩加固深度为
H
0.
2.2。固结控制方程的建立
轴对称固结方程:
(1)
1
r
∂
∂
r
k
h
γ.
w
r
∂
u
∂
r
+
k
v
γ.
w
∂
2
u
¯
∂
z
2
=
-
∂
ε.
v
∂
t
.
排水墙基础等应变假设与排水墙基础径向平均孔隙压力的关系:
(2)
∂
ε.
v
∂
t
=
-
1
E
年代
p
∂
u
¯
∂
t
.
在方程(
1)和(
2),
E
SP.
=
米
E
p
+
1
-
米
E
年代,
u
¯排水墙基础在任何深度处的平均超孔隙水压力;
E
年代是地基土的压缩模量,
E
p喷粉桩的压缩模量是,和
E
SP.桩土复合压缩模量;
米为粉喷桩的位移比;
ε.
p是基础的垂直应变;
k
h是基础土的径向渗透系数;
k
v是基础土壤的垂直渗透系数;
γ.
w是水的单位重量。
边界条件:
(3)
r
=
0
:
∂
u
∂
r
=
0
,
r
=
r
e
:
u
=
u
¯
c
,
z
=
0
:
u
=
0
,
z
=
H
0
:
∂
u
∂
z
=
0。
假设流量相等,所以
(4)
2
π
rd.
z
k
h
γ.
w
∂
u
∂
r
|
r
=
r
e
=
π
r
c
2
d
z
k
c
γ.
w
∂
2
u
¯
c
∂
z
2
.
通过组合上述公式,可以获得这种类型的合并复合材料基础的固结控制方程:
(5)
B
∂
4
u
¯
∂
z
4
+
一个
∂
3.
u
¯
∂
z
2
∂
t
+
C
∂
2
u
¯
∂
z
2
+
∂
u
¯
∂
t
=
0
,那么
(6)
一个
=
-
米
′
r
e
2
k
c
8
k
h
;
B
=
米
′
r
e
2
k
c
8
k
h
E
SP.
k
v
γ.
w
;
C
=
-
米
′
E
SP.
k
c
γ.
w
+
E
SP.
k
v
γ.
w
.
初始时刻复合地基的容积菌株为零,因为瞬间应用于基础上的外部负荷,并且外部负荷完全由基础的孔隙水承载,即,
(7)
t
=
0
,
u
¯
z
,
0
=
σ.
0
.
3、复合地基平均孔隙水压力的求解
通过使用分离变量方法,让方程的解决方案(
5) 是
(8)
u
¯
=
Z
z
T
t
.代换方程(
8) 进入 (
5)给出
(9)
-
B
Z
4
+
C
Z
”
一个
Z
”
+
ζ
=
T
′
T
=
-
β
,那么
β是一个大于零的数。
由式(
9):
(10)
T
′
+
β
T
=
0
,
(11)
B
Z
4
+
C
-
β
一个
Z
”
-
β
Z
=
0。
方程的特征方程(
11.)是
(12)
B
κ..
4
+
C
-
β
一个
κ..
2
-
β
=
0。
上述公式的解可表示为:
(13)
κ..
2
=
-
C
+
β
一个
±
-
C
+
β
一个
2
+
4
B
β
2
B
.
由常微分方程理论可知,方程的通解(
12.)是
(14)
u
¯
=
σ.
米
=
1
∞
一个
米
一个
米
罪
λ.
米
z
+
b
米
余弦
λ.
米
z
+
c
米
Sinh.
μ.
米
z
+
d
米
c
μ.
米
z
e
-
β
米
t
,那么
(15)
λ.
米
=
-
-
C
+
β
米
一个
+
-
C
+
β
米
一个
2
+
4
B
β
米
2
B
,
(16)
μ.
米
=
-
-
C
+
β
米
一个
+
-
C
+
β
米
一个
2
+
4
B
β
米
2
B
.
矩阵方程
一个
米,
b
米,
c
米,及
d
米可以从边界条件得到,并给出
(17)
b
米
=
c
米
=
d
米
=
0
,
(18)
一个
米
λ.
米
余弦
λ.
米
H
0
=
0。
利用上述公式两边三角函数的正交性,我们可以得到
(24)
u
¯
=
2
σ.
0
米
σ.
米
=
1
∞
e
-
β
米
t
罪
米
H
0
z
.
4.综合复合地基的巩固解决方案
在负载下,使用基础变形计算的地层固结度。随着时间的推移,整合结算与最终结算的比率
t成为合并程度,即,
(25)
U
=
年代
t
年代
∞
,那么
年代
t是当时的结算金额
t基金会和
年代
∞是基础的总沉降,可以通过参考分层和方法来计算。
使用基础的平均孔隙压力计算基础瞬时负荷下的平均合并程度,然后替代方程(
24.)进入以下公式:
(26)
U
p
t
=
∫
0
H
0
σ.
-
u
¯
d
z
∫
0
H
0
σ.
0
d
z
,
(27)
U
p
t
=
1
-
∫
0
H
0
2
/
H
0
σ.
米
=
1
∞
e
-
β
米
t
罪
米
/
H
z
d
z
∫
0
H
0
σ.
0
d
z
.
通过使用三角函数的正交性原理,可以获得复合地基的整合层的平均整合程度的表达,即,
(28)
U
p
t
=
1
-
σ.
米
=
1
∞
2
米
2
e
-
β
米
t
,那么
D
′
=
8
G
′
/
米
2;
G
′
=
k
h
/
k
c
H
0
/
d
c
2是一种抵抗因素;
米
=
2
米
-
1
/
2
π
,
米
=
1,2,3
,
...
...
,
d
c是垂直排水体的直径;
de是受影响区域的直径。
E
SP.
k
v
/
γ.
w
米
/
H
0
2在里面
β米反映了基础的垂直整合。
E
SP.
k
h
/
γ.
w
8
/
d
e
2
1
/
4
+
D
′反映了地基的径向固结。
本文基于水泥土壤桩作为受影响区域的外边界和轴对称的排水板的中心和轴对称合并模型,获得了瞬时载荷组合复合地基的平均合并基础的分析解。土壤的整合方程。分析解决方案可以全面反映影响类型组合综合速率的因素。为了反映各种因素对基础整合率的影响,整合因素
β
米首先是绝对的。让
(29)
β
米
t
=
τ.
米
T
h
,那么
T
h是一个时间因素,这是一个无量纲的数字;让
(30)
T
h
=
c
h
t
4
r
e
2
.
让
c
hF成为土壤的水平整齐系数,
c
h
=
E
年代
k
h
/
γ.
w, 所以
(31)
τ.
米
=
β
米
t
T
h
=
米
E
p
E
年代
+
1
-
米
k
v
k
h
d
e
米
H
0
2
+
32.
1
+
4
D
′
.
图中反映了该解与陈磊解的对比
7.从图中可以知道,在不同条件下,基础平均整合程度的溶液基本相同。在本文获得的复合地基平均合并程度中,陈磊的解决方案之间的合并因素与基础固结因子之间存在相似之处。差异在于基础的径向整理,主要是由于计算模型的差异。相同的点位于基础的垂直固结过程中,粉末喷射桩对组合复合地基的固结速率的影响可以提取为形式
1
+
米
·
E
p
/
E
年代
-
1.该配方可以反映粉末喷射桩的位移比和粉末喷射桩压缩模量对基础的整合速率的影响。因此,通过上述分析可以看出,在简化条件下,排水粉末喷射桩的固结分析解决方案可以在一定程度上反映基础的整合过程,这对指导工程实践具有一定的实际意义。