客运专线刚柔性桩复合地基沉降特性分析

论文摘要

随着经济建设的发展和基本建设规模的扩大,我国的地基处理技术得到迅速发展。许多新的地基处理形式被用于工程实践,长短桩复合地基就是一种新型的复合地基,在深厚软土地区中运用较多。它突破了由单一材料、单一桩型的加强体与基体构成复合地基的传统思路,是由多种材料或多种型式的加强体互相配合,各施其长,实现和优化复合地基功能。为了研究多桩型复合地基的沉降特性,进一步完善多桩型复合地基的理论体系,本文进行了多桩型复合地基沉降理论研究,并通过现场试验和数值模拟对多桩型复合地基的沉降问题进行探讨、分析和研究。本文的主要内容如下：1.综述了复合地基的发展概况和基本理论,长短桩复合地基的产生,并回顾了长短桩复合地基的研究状况。本文在综合分析的基础上,概括了长短桩复合地基的沉降计算模式和常用的计算方法,以便于直接应用于工程实践。2.通过高速铁路路堤下水泥搅拌桩（简称MIP桩）+水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）复合地基现场试验,对各种观测数据进行分析,研究了MIP+CFG桩复合地基在路堤柔性荷载作用下路基本体、加固区和下卧层的变形特性,得出复合地基的沉降在加载期结束时已完成总沉降的75%左右；加固区的沉降在总沉降中占有很小的比例,下卧层的变形量占复合地基总沉降的大部分。3.利用Plaxis软件对长短桩桩复合地基进行数值模拟。通过与现场测试数据对比分析,验证了数值模拟的合理性。在此基础上,对路堤填筑过程中变形进行了分析研究,得出了复合地基竖向沉降与侧向位移的一些规律。对“桩板”结构与“桩网”的沉降对比,表明“桩板”结构的沉降差远小于“桩网”结构,两种结构桩顶处的沉降差别不大,而桩间土的沉降差则很大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 复合地基的概念及分类、长短桩复合地基的提出
• 1.2.1 复合地基的概念及分类
• 1.2.2 长短桩复合地基的产生
• 1.3 长短桩复合地基使用范围及国内外研究状况
• 1.3.1 长短桩复合地基的工程应用
• 1.3.2 长短桩复合地基的国内外研究现状
• 1.4 本论文的研究内容
• 第2章 长短桩复合地基沉降计算理论现状
• 2.1 长短桩复合地基作用机理
• 2.2 长短桩复合地基复合模量的计算
• 2.2.1 常规复合地基复合模量的定义与求解
• 2.2.2 长短桩复合地基的复合模量的求解
• 2.3 常规复合地基沉降计算方法
• 2.4 长短桩复合地基沉降计算方法
• 2.4.1 基于土体的计算方法
• 2.4.2 基于桩身的计算方法
• 2.4.3 基于剪切位移法理论计算方法
• 2.5 工程实例沉降计算
• 2.5.1 工程简介
• 2.5.2 沉降计算
• 2.6 本章小结
• 第3章 长短桩复合地基沉降的现场试验
• 3.1 试验简介
• 3.1.1 地质概况
• 3.1.2 MIP+CFG桩复合路基处理方案
• 3.1.3 现场路堤变形测试元件
• 3.1.4 现场施工工况
• 3.2 沉降测试元件测试结果及分析
• 3.2.1 液位沉降计的测试结果
• 3.2.2 单点沉降计的测试结果
• 3.2.3 剖面沉降管的测试结果
• 3.3 本章小结
• 第4章 长短桩复合地基有限元分析
• 4.1 Plaxis有限元软件
• 4.2 MIP+CFG桩板结构模拟简介
• 4.2.1 材料模型的概述
• 4.2.2 计算模型的建立
• 4.2.3 参数选定
• 4.3 计算过程
• 4.4 计算结果和实测结果对比
• 4.4.1 最终沉降对比分析
• 4.4.2 时间沉降曲线对比分析
• 4.5 路堤填筑过程中的变形分析
• 4.5.1 填筑结束时位移情况
• 4.5.2 填筑过程中位移情况
• 4.6 不同区域计算结果分析
• 4.6.1 路堤本体在预压土作用下的压缩量
• 4.6.2 加固区计算结果
• 4.6.3 下卧层的位移
• 4.7 不同方案的数值模拟结果分析与比较
• 4.7.1 数值模拟结果
• 4.7.2 计算结果分析与比较
• 4.8 本章小结
• 结论与建议
• 致谢
• 参考文献