长短桩复合地基

长短桩复合地基

1、绪论2、水泥土搅拌桩复合地基的基本理论3、长短搅拌桩复合地基在深厚软土中的设计理论4、长短搅拌桩复合地基载荷试验及数据分析5、长短搅拌桩复合地基的有限元模拟及分析

绪论

1.1复合地基的概念复合地基具有两个基本特点：（1）加固区是由基体和增强体两部分组成的，是非均质的和各向异性的；（2）在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。

复合地基已与浅基础、桩基础一道成为了工程中常见的三种地基基础形式。1.2复合地基的分类

根据复合地基的工作性状、增强体材料等不同，复合地基的分类标准也各异。分类简易示意图如下:1.3在南沙深厚软土地区应用长短桩

复合地基问题的提出

南沙地区河涌较多，河网密布，桥梁、涵洞较多，软基处理量很大。南沙大规模的市政道路建设中，广泛地使用水泥土搅拌桩处理桥头、涵洞等处。在南沙地区由于存在着深厚的软土层，全部搅拌桩都穿透软土层是不现实的，故设计搅拌桩复合地基大量存在着“悬浮桩”现象。

南沙地区用搅拌桩复合地基处理软基时主要使用的都是同一桩长的复合地基。以南沙万环西路道路工程为例，桥头涵洞处设计的水泥土搅拌桩桩长主要控制标准如下：（1）软土层厚度H＜18m时，水泥土搅拌桩打穿软土层；（2）软土层厚度H≥18m时，水泥土搅拌桩桩长按18m控制。

如此规定，显然不合理！

道路工程的路基荷载相对而言较小，一般在100kPa～200kPa之间。对于深厚软土地基，由于其具有大孔隙比、高压缩性以及一定的结构性，因而承载力不再是主要控制因素，控制沉降成为地基处理的首要任务。根据勘察资料提供的土体的物理力学参数计算：从承载力方面来看，设计的搅拌桩复合地基的承载力超过设计值较多；从沉降方面来看，由于软土层深厚（大部分地区超过20m，甚至达到30～35m），搅拌桩桩体为“悬浮”状态，通过增大如此长的搅拌桩桩长来控制地基沉降明显是不经济的，若考虑到施工设备的性能、地质条件等情况，则在技术上也是不合理的。随着复合地基理论的不断发展和完善，基于对各种不同桩体的荷载传递机理和变形控制等方面的深入认识，工程实践中越来越重视对于多元复合地基的使用和研究。长短桩复合地基即为热点之一，已被越来越多的工程所采用，并显示出良好的技术和经济效益。

本研究主要根据在广州南沙开发区的现场试验，研究了同一桩型（水泥土搅拌桩）的长短桩在处理深厚软土工程中的应用，如下图:（1）设计水泥土搅拌桩桩身应力传感器；并通过现场试验，实测和分析水泥土搅拌桩桩身的应力传递规律、孔隙水压力、水泥土搅拌桩复合地基有效应力的传递规律以及长短搅拌桩复合地基表层附加应力分布和桩土应力比。（2）根据现场试验数据，分析研究单桩复合地基与多桩复合地基的相互关系；研究长短搅拌桩复合地基处理南沙深厚软土时的长短搅拌桩的承载力修正系数；（3）对复合地基进行现场试验和有限元数值模拟，研究用搅拌桩复合地基来处理深厚软土时的应力场分布、应变场分布和位移场分布；模拟对比研究四桩复合地基和长短桩复合地基的工作状况。

主要内容2水泥土搅拌桩复合地基的基本理论2.1水泥土搅拌桩的定义

水泥土深层搅拌法是通过特制机械——各种深层搅拌机，沿深度将固化剂（水泥浆、或水泥粉或石灰粉，外加一定的掺合剂）与地基土强制就地搅拌形成水泥土桩或水泥土块体（与地基土相比较，水泥土强度高、模量大、渗流系数小）加固地基的方法。目前深层搅拌法在可分为喷浆深层搅拌法和喷粉深层搅拌法两种。

表2－1粉喷搅拌法和浆液搅拌法比较方法比较内容粉喷搅拌法（干法）浆液搅拌法（湿法）水份粉喷法在软土中能吸收较多的水分有利于地基土密度的提高，对含水量较高的粘土特别适用浆喷法从浆液中带进较多的水分对地基加固不利初期强度粉喷法初期强度较高，对加快填筑路堤较有利浆喷法初期强度较低搅拌均匀程度粉喷法以粉体直接在土中进行搅拌不易搅拌均匀浆喷法以浆液注入土中容易搅拌均匀计量粉喷法涉及气固两相流量，计量粉值不够精确喷浆法的液态计量容易控制外掺剂粉喷法在大量施工中难以加入添加剂、外加剂等浆喷法可较容易加入各种添加剂、外加剂成桩质量粉喷法成桩的上下部不易均匀，质量难以保持一致浆喷搅拌比较均匀，打到深部时挤压泵能自动调整压力，在一般情况下都能注浆液到软土中2.2水泥土的物理力学性质研究

水泥土搅拌桩复合地基主要是通过将水泥灌入土中形成水泥土来处理各种不良地基的,水泥土的物理力学性质对水泥土搅拌桩复合地基有着重要意义。影响水泥土抗压强度指标的因素主要有：水泥掺入比、龄期、含水量、水泥种类、土质情况、养护条件、外掺剂、搅拌方式。

2.3水泥土的室内外试验为了研究南沙水泥土的特性，从南沙万环西路第四标段取样进行了室内水泥土的配比试验。室内试验在中南大学土工实验室和力学馆完成，试验仪器包括无侧限压力仪器、三轴压缩仪、天平、量筒、刮刀、塑料膜、烘箱、铝盒、试模、搅拌容器等。试验中扰动土样制备根据《软土地基深层搅拌桩技术规范》（YBJ225-91）和《土工试验操作规程》(SD128-84)相关规定进行。

表2-2水泥土室内配比试验(普通硅酸盐水泥+生石灰)试验序号普硅水泥掺入量(％)生石灰掺入量(％)完成试块数量7d14d28d90d1120333+132122333312433334140333+135142333+1361443337160333+1381623339164333+1310180333+1311182333312184333总计363642序号14d抗压强度（MPa)平均值（MPa)均方差变异系数第1组第2组第3组10.240.160.220.210.060.2820.230.240.240.240.010.0330.330.270.240.280.060.2340.240.160.350.250.130.5450.330.30.260.300.050.176*0.1790.1850.1760.180.010.0470.270.230.370.290.100.3580.320.340.320.330.020.0590.280.380.220.290.110.39100.380.480.430.430.070.16110.280.230.260.260.040.14120.280.270.280.280.010.03表2-314d无侧限抗压强度

表2-428d无侧限抗压强度序号28d抗压强度（MPa)平均值（MPa)均方差变异系数第1组第2组第3组10.210.240.240.230.020.1120.270.250.390.300.110.3530.370.410.260.350.110.3240.350.260.290.300.060.2250.390.450.450.430.050.116*0.180.280.280.250.080.3370.410.350.380.380.040.1180.300.490.630.470.230.4990.500.250.320.360.180.51100.450.510.400.450.080.17110.290.360.340.330.050.15120.350.320.330.330.020.06表2-5万环西路1标段搅拌桩无侧限抗压强度统计表项目上值中值下值统计个数292929最大值（MPa）12.8015.6012.30最小值（MPa）0.230.230.23平均值（MPa）2.743.103.15标准差3.163.953.96变异系数1.151.281.26统计修正系数0.760.730.74标准值（MPa）2.092.272.33表2-7龄期处理后万环西路4标段搅拌桩无侧限抗压强度统计表项目上值中值下值统计个数797976最大值（MPa）3.492.883.15最小值（MPa）0.590.590.61平均值（MPa）1.301.271.22标准差0.630.480.55变异系数0.480.380.46统计修正系数0.940.950.94标准值（MPa）1.221.221.152.4室内试验和现场检测数据对比分析

室内试验的变异系数比现场检测数据的变异系数小，即室内试验的影响因素比现场小，对分析数据有一定的优越性，但不能模拟现场的复杂情况。万环西路4标段现场检测试验数据大于室内试验数据较多，原因可能为现场检测试验在施工后约100～150天内进行，室内试验为14d，28d等测得的数据，说明龄期对搅拌桩强度的影响较大；建议以后选择统一的时间间隔（建议使用60d，工期紧张可选用28d），使之有可比性，或者建立南沙地区龄期与强度之间的关系公式。万环西路1标段部分检测试验数据整体较4标段检测数据大，可能与在施工现场存在“千层糕”状粉细砂层有关系，其遇水泥浆后凝结形成类水泥砂浆物，无侧限抗压强度比较高。现场试验数据整体比室内试验数据大，主要是现场与室内的养护条件及应力状态相差很大；另外，在长沙进行室内试验时，气温相对于广州南沙地区较低，对水泥土短期的强度增长有影响。根据1标段的检测数据，桩身强度值离散性较大。建议在工程实践中应通过试验确定搅拌桩在实际工程地点上的适用性。3、长短搅拌桩复合地基

在深厚软土中的设计理论

长短桩复合地基当中，长桩的设置不仅能够提高承载力，而且可将荷载通过桩身向地基深处传递，减小压缩层变形。而短桩的设置则主要是加固软土地基中附加应力更大的上部分。深厚软土地区的工程建设中，大量的软基处理并不是由于地基承载力不满足设计要求，而更多的是由于沉降或不均匀沉降不能较好的控制。因而，在深厚软土地区，复合地基沉降计算在复合地基中具有更重要的地位。3.1长短搅拌桩复合地基承载力控制理论

单桩复合地基承载力设计特征值可由下式计算：

（由桩和桩间土两部分提供

）3.1长短搅拌桩复合地基承载力控制理论

单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷试验确定；初步设计时可按下列二式确定，由水泥土强度确定的宜大于由地基土抗力所提供的：

3.2复合地基下卧层强度验算

等长桩／长短桩复合地基（下卧层）受力分析图

相对于等长桩复合地基，由于长短桩体的间隔布置，使得复合地基桩端受力由“面”变成“层”，增大了桩体与软弱下卧层的接触面积，分散了桩底应力的作用。充分发挥了土体的“拱形”效应；同时，在短桩以下加固区域的同一水平面上，桩体间距相对增大，有利于发挥土体的承载力。

3.3水泥土搅拌桩复合地基的沉降计算理论

复合地基的沉降计算较复杂，工程中适用的简化计算方法通常将复合地基的沉降量分为两部分，即复合地基加固区沉降和加固区下卧层沉降。

3.3水泥土搅拌桩复合地基的沉降计算理论

复合地基的沉降计算较复杂，工程中适用的简化计算方法通常将复合地基的沉降量分为两部分，即复合地基加固区沉降和加固区下卧层沉降。

3.3水泥土搅拌桩复合地基的沉降计算理论

3.4复合模量的计算

面积加权平均法：假设的复合地基桩土共同作用变位相等对于长短桩复合地基，加固区Ⅰ、Ⅱ（如图）的复合模量可分别表示为：闫明礼等提出的长短桩复合地基的复合模量法

面积加权平均修正法：实际中桩体发生上（下）刺入，桩土变位不等β为折减系数3.5最终沉降量（剩余沉降）推算方法

大量的工程实践表明，利用部分实测沉降数据来预测短期沉降量和最终沉降量常常比利用基于各种物理力学模型的解析计算方法更为准确可行，最典型的应用就是工程上常用的经验曲线模型。目前最主要的经验曲线模型有四种：三点法模型、双曲线模型、指数曲线模型和星野法模型。3.7沉降控制理论研究

从A，B，C三点的（S，P）坐标可看出，当允许的复合地基的沉降增大，其承载能力也相应增大。在工程建设中，若能尽可能取较大的沉降标准，则复合地基能提供较大的承载力，这对于提高工程的经济效益是非常明显的。对于其需产生的较大的沉降量，对于建筑物可通过预先预留一定沉降量的方式解决；对于市政道路等工程，可通过“预抛高”和后期的维护来解决。

4、长短搅拌桩复合地基载荷试验及数据分析

本次研究从功能和经济效益出发，提出在南沙地区使用“悬浮”长短搅拌桩复合地基的设计思路，设计了长短搅拌桩复合地基载荷试验，测试了搅拌桩桩身应力传递规律、桩间土应力分布、复合地基表面应力分布等。根据试验设计思路，场地需软土层较深厚，在南沙地区具有可对比性及具备进场施工条件和工后监测条件的场地，经对比，选择广州南沙气配工业园B区路网工程（二期）四标段23号路K0＋170～K0＋195段为本试验场地。

2006年7月20日至26日在试验场地进行了搅拌桩（干法）的施工，共计施工搅拌桩64根，搅拌桩桩位及桩长配置如下：主要试验仪器及埋设本试验使用的测量仪器包括：桩身应力计、深部土压力盒、表层土压力盒、孔隙水压力计，浅层沉降板、分层沉降管等。

(a)桩身应力计(b)孔隙水压力(a)水平向埋设位置(b)纵向埋设位置4.1载荷试验内容

根据试验目的，对于不同桩长及其组合，共设计了7组载荷试验。载荷试验点位布置及其相关性质如图4－2、4－3及表4－2

表4－2载荷试验编号及相关性质编号载荷试验性质载荷板大小垫层厚度（cm）每级荷载(kN)级数备注A单桩Φ50cm－2510桩长12mB单桩复合地基1.5m×1.5m155012桩长12mC单桩复合地基1.5m×1.5m155010桩长15mD四桩复合地基3.0m×3.0m1515010桩长8—11mE四桩复合地基3.0m×3.0m152008桩长10—13mF四桩复合地基3.0m×3.0m152009桩长12—15mG天然地基1.0m×1.0m－1510——1——荷载试验装置平台2——基准梁3——主梁4——千斤顶5——中粗砂垫层6——主梁枕木7——百分表8——试验载荷板9——载荷10——副梁11——百分表铰支联接器图4－6载荷试验装置示意简图

（a）挖开的搅拌桩桩头（b）钻机钻孔（c）搅拌桩桩芯（d）检测仪器埋设及封孔（e）埋设土压力盒（f）自制荷载板（f）载荷试验堆载（g）载荷试验百分表图4－7试验过程及相关仪器仪表4.2试验数据分析

荷载试验P～s曲线分析在载荷试验中，一定范围桩长的情况下，桩长较长组合的承载力大于桩长较短组合的承载力，且单桩复合地基试验承载力大于四桩复合地基承载力，即。其原因是单桩复合地基与四桩复合地基试验过程中的荷载板大小不同，且在多桩复合地基试验状态下，由于搅拌桩间距相对较小，“桩体”对“桩间土”会产生一种“遮拦”作用，产生类似群桩效应和实体基础的作用。

在南沙工程设计的复合地基检测阶段，一般使用单桩复合地基检测试验作为复合地基承载力的标准，但四桩等多桩复合地基更适合实际情况，故使用单桩复合地基载荷试验承载力进行复合地基检测是不合实际和偏于不安全的。基于单桩复合地基和多桩复合地基之间的关系，可通过单桩复合地基的承载力特征值来推求四桩复合地基承载力特征值即可得出复合地基的承载力特征值。其相互关系可表示为：

B试验点复合地基承载力极限值为：C试验点复合地基承载力极限值为：F试验点复合地基承载力极限值为：多桩复合地基检测的真实性、安全性皆比单桩复合地基更高，故在工程检测中推荐使用多桩复合地基检测；但在工程实际中，若进行单桩复合地基检测，则需加上折减系数。

根据试验，可将B、C点试验和F点试验数据进行对比，进而求出南沙地区的值来指导南沙地区搅拌桩复合地基的载荷试验及工程检测。（单桩复合地基）（单桩复合地基）（四桩复合地基）（折减系数）搅拌桩复合地基表面附加应力分布

（a）Ⅰ－O－Ⅲ剖面土压力分布（b）Ⅱ－O－Ⅳ剖面土压力分布

表层土压力（c）Ⅰ－O－Ⅳ剖面土压力分布随着载荷板上荷载的增大，复合地基桩及桩间土的应力也增大。在极限荷载（1400kN）以前，桩顶应力增大速率很大，超过1400kN，则其增大速率明显减小；桩间土应力的增加则一直呈缓慢趋势。在搅拌桩复合地基表面的各个剖面上，复合地基应力呈现“W”型分布，即桩顶应力为波峰，桩间土应力为波谷，且由于桩体的“遮拦”和垫层的作用，桩间土距离桩体越近部分，附加应力越小。本次载荷试验载荷板向Ⅰ－Ⅳ方向偏心表层土压力

在载荷试验中，搅拌桩桩身强度较高、面积较小，试验实测的桩顶应力值可靠性较高，可根据下式计算出桩间土的应力，并和桩间土应力测量值进行比较。在初始阶段（0～800kN）：桩间土应力实测值小于计算值，其随着荷载的增大而呈现斜率较小的线性增大；实测值与计算值之比也小幅增大。极限阶段（800～1400kN）：桩顶、桩间土应力都出现较快的增长；并且随着荷载的增大，出现向桩顶进行应力集中的趋势，表现为桩间土的计算值出现减小；此时桩间土实测值与计算值之比急剧增大，在1400kN时达到极大值，与之对应的荷载试验沉降值也陡然增大，说明复合地基已经破坏。破坏阶段（1400～1800kN）：在极限状态时，由于荷载应力大量向桩体集中，复合地基桩体发生破坏，故此阶段桩间土应力计算值小幅增大。桩土应力比及桩土应力分析初始阶段（0～1000kN）：随着荷载的增大，桩土应力比随之增大；极限阶段（1000～1400kN）：随着荷载的继续增大，桩土应力比反而有一定的降低，表明复合地基进入极限状态；对比荷载试验的P～S曲线，发现此时为曲线的拐点，也说明了复合地基进入了极限状态。破坏阶段（1400～1800kN）：复合地基已经破坏，随着荷载的增大，桩土应力比基本保持不变。（n值趋势：较小→极值→稍减小→平稳）复合地基搅拌桩桩身应力分析

本试验中搅拌桩桩身应力通过测量应变片的应变来求得桩身的应变及应力。对于应变片：对于土体：

假设：

（1）在试验过程中，当受到外部荷载时，土体的变形全部可传递给应变片，即（2）应变片和土体有不同的本构关系，但认为：

当时，

（应力～应变有各自对应的函数关系）从复合地基整体上来看：随着荷载的增大，桩身应力也增大。在加荷初期阶段（0kN～800kN），桩身应力较小，且变化也在小范围之内，这是由于在初期阶段，上部荷载较小，“桩”和“桩间土”正在进行着协调变形，“桩”分担的荷载也较小；在接近复合地基极限状态（800kN～1200kN），“桩”、“桩间土”及“垫层”之间的协调变形已经不能满足荷载的增大，应力向“桩体”集中，桩身应力急剧增大；在复合地基屈服阶段（1200kN～1800kN），桩身应力基本保持不变。

从桩身深度范围来看：在0～5m范围内，桩身应力变化对荷载变化反映敏感，当荷载为0～1000kN时，桩体在4m左右有一应力极值点；随着荷载的增大，应力极值点上移至2m左右，此也反映了在搅拌桩复合地基中桩体上部负摩擦力的存在；在5～9m范围内，桩身应力随荷载增大变化不明显；在9～12m范围内，桩身应力出现一个明显的极值点；12～15m范围内，桩身应力变化较小。

对于在9～12m范围内出现的极值现象可能有以下2个原因：（1）当荷载为0～800kN时，桩身应力变化也不明显，但当荷载继续增大时，此范围的应力急剧增大，因为在800kN以上荷载作用下，复合地基处于极限状态附近，复合地基沉降量陡然增大，桩体上部的压缩量和此时的沉降量比相当小，此时下部桩体必然有相当的下刺入量，相对位移的出现导致此部分桩体桩侧摩擦力急剧增大，故桩身应力急剧增大。

（2）从试验过程中的仪器埋设工艺上来看：埋设过程中通过在桩体中钻孔来埋设仪器，且埋设好之后用水泥和泥粉的混合材料浆液（）进行充填式注浆，在钻孔或浆液充填过程中，由于泥浆或充填液的冲刷，很可能在桩底将软土掏空进而使得所配置浆液充填，如下图。浆液充填固结以后在桩底形成一个小硬层，在桩下刺入的过程中，会在桩下部产生较大的端承力使得桩下部产生较大应力。搅拌桩复合地基的桩间土附加应力

复合地基桩间土应力大体上遵从上部大、下部小的基本规律。在复合地基到达极限状态（荷载＝1000kN）以前，桩间土附加应力较小，复合地基上部荷载主要由桩体承担。随着荷载的继续增大，复合地基的桩体承担的荷载增加量相对下降，在垫层等的作用下，桩间土分单了较多的荷载，故在0～4m范围内间土上部附加应力急剧增大；在4～9m范围内，桩间土附加应力也有相当增大；9m以下范围的桩间土附加应力较小，对上部荷载变化的反映也不灵敏。搅拌桩复合地基的孔隙水压力

复合地基的孔隙水压力在仪器埋设到载荷试验的约55天的时间内有所下降，表明复合地基进行了一定量的固结。在载荷试验开始后，浅层孔隙水压力在荷载的作用下有小幅增大，大部分深度孔隙水压力几乎不变。在工后60天内约55kPa的荷载作用下孔隙水压力也几乎不变，可认为在搅拌桩复合地基中，桩间土所受荷载的影响不大，故其孔隙水压力变化较小。4.3南沙地区长短搅拌桩复合地基承载力计算修正系数的确定

长短搅拌桩复合地基的承载力由桩体、桩间土共同提供。但是，在一般情况下，复合地基的桩体和桩间土体是很难同时达到破坏状态的，桩体中的长、短桩也不会同时达到破坏状态。而且，由于桩与土体的相互作用，复合地基中的桩体的发挥程度可能比单桩的更大，故在工程实际计算中，常在相关项目前乘以修正系数来模拟实际情况。

上式参数较多，物理意义明确，但在工程实践中不利于应用，故可对其进行转化为下式

——地基中桩体实际极限承载力与单桩极限承载力不同的修正系数；——复合地基破坏时，桩体及桩间土发挥其极限强度的比例，称为桩体极限强度发挥度。

(a)(b)桩长依据方法特征值备注12m公式计算118.9kN（*）单桩载荷试验试验检测112.5kN四桩复合地基载荷试验试验检测129.8kN15m公式计算147.2kN（*）四桩复合地基载荷试验试验检测147.2kN桩间土天然地基载荷试验试验检测82.0kPas／b＝0.006四桩复合地基载荷试验试验检测27.2kPa表4－5F试验点计算、试验检测数据对比注：*——根据广东省地基处理规范及试验场地的工程地质特征，取对于长桩：

对于短桩：

对于桩间土：

由以上计算结果可认为：在长短桩复合地基中，短桩桩体的发挥程度大于长桩。在极限荷载的作用下，桩体先发生破坏，桩间土后发生破坏。

5、长短搅拌桩复合地基的有限元模拟及分析

随着对岩土工程理论的深入研究，对理论解析无法解决、实验难以实施的工程问题，岩土界学者和工程师引入一种新的研究手段——数值分析方法。特别是随着电子计算机的发展和广泛应用，数值分析方法己成为学术界解决科学技术问题的重要手段。数值分析方法是随着计算机技术广泛应用而形成的一种分析计算方法，它能够在较短的时间内完成大量的计算分析工作，计算成本低、效率高。其主要包括有限元法（FiniteElementMethod，简称FEM）、边界元法（BoundaryElementMethod,简称BEM）、离散元法（DiscreteElementMethod，简称DEM）等。而其中有限单元法是应用最为广泛的一种数值分析方法。5.1有限元法的基本思想

有限元方法把分析系统看作是由无限多个单元组成的连续体，在解这一连续体时将连续体离散化，然后借助于结构矩阵的方法来处理。有限元分析可概括为六个部分：（1）结构的离散化（2）选择位移模式（3）分析单元的力学特性（4）计算等效节点力（5）集合所有单元的刚度方程，建立整个结构的平衡方程（6）求解未知节点位移和计算单元应力5.2ADINA程序简介

本文使用大型商业软件ADINA对搅拌桩复合地基进行了位移、应力、应变等方面的分析。

ADINA（AutomaticDynamicIncrementalNonlinearAnalysis，即动力非线性有限元分析）是在K.J.Bathe博士的带领下，由其研究小组共同开发出的大型有限元分析软件。ADINA的最早版本出现于1975年，在此后10年间，ADINA由于其深厚的理论基础，广泛地应用于工程界、科学研究以及教育等领域，是全球最先进的有限元分析程序之一。

ADINA是一个智能化软件，可以进行实体建摸、格网自动划分，具有强大的非线性求解和强大的流体分析功能，完善的理论框架。ADINA除了求解线性问题外，还有具备分析非线性问题的强大功能，包括求解结构以及涉及结构场之外的多场耦合问题。

在土木建筑领域，ADINA提供丰富的材料模型，尤其是提供混凝土材料模型、多孔介质材料模型、Cam-Clay、Morh-Coloumb、Drucker-Prager、Duncan-Zhang、随时间变参数模型等专用的岩土材料模型、用户自定义本构模型以及钢筋、锚杆单元（Rebar）等等，可为工程中复杂的钢筋混凝土结构相关分析、岩土结构相关分析提供解决方案。5.3基本假定和计算模型

本文利用有限元软件ADINA8.1分析了柔性基础下的搅拌桩复合地基，包括单桩复合地基、四桩复合地基和长短桩复合地基。实际工程中的搅拌桩复合地基为在一定空间上的三维立体型态存在，桩体为圆柱状体与土体在空间上的复杂立体问题。为了简化计算，本文选用二维实体模型，对复合地基中的桩体、垫层和桩间土分别进行离散，划分网格并组成四节点单元。

基本假设：

（1）将现场实际情况简化为二维平面模型；（2）搅拌桩桩体和垫层使用各向同性弹性体（IsotropicElastic）模型，软土使用莫尔－库仑（Morh－Coloumb）模型；（3）桩体与垫层、土体之间设置接触；（4）复合地基在每个时间步荷载的作用下的沉降固结完成。不考虑土体的应力历史，以及打桩引起的土体初始位移场和应力场的变化等实际施工过程中的影响因素。（5）模型左右两侧边界不发生侧向位移，但可以沿竖直方向发生移动