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应力高速铁路桩网复合地基试验和数值站

收藏本文 2024-03-06 点赞:5458 浏览:15904 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:级配碎石褥垫层加入高强土工格栅配合CFG桩地基加固策略是近年来进展起来的一种新型软土地基加固技术。该桩网复合地基首次被运用于设计时速为350km/h高速铁路软土地基中。它将刚性桩、土工格栅、褥垫层以及软土地基有机地构造在一起。充分利用“土拱效应”、“薄膜效应”及桩体的应力集中效应,使得桩、网、土三者协同工作,共同承担荷载。该复合地基不仅可以限制软土层土体侧向变形,还可以充分发挥桩间土的强度和变形性能,以而有效提升软土地基强度,以达到减小软土地基的沉降、缩短施工工期及降低施工成本的目的。本论文基于某高速铁路客运专线试验段软土的地基处理,采取现场试验浅析、数值模拟的策略对桩网复合地基的作用机理、地基沉降特性、应力分布特性进行了探讨和探讨。主要探讨和结论如下:(1)对国内外桩网复合地基论述探讨近况进行了总结,浅析了桩网复合地基的组成及其原理。(2)桩土应力比计算推导,充分考虑填料“土拱效应”,土工格栅“薄膜效应”作用,得出影响桩土应力比参数:堤填筑高度、路堤填土内摩擦角、桩径、桩间距、桩土沉降差。结合课题工程实例进行桩土应力比计算,浅析了桩土应力比随堤填筑高度、路堤填土内摩擦角、桩径、桩间距、桩土沉降差等变化规律。(3)对现场试验监测沉降数据进行浅析,并预测最终工后沉降值为27.34mm,工后沉降速率为1.9cm/年,完全满足高速铁路工后沉降要求。验证了该复合地基不仅能够在较短的工期完成填土历程,而且土工格栅有效减小地基沉降变形,能够取得较好的处理效果,具有推广运用的价值。(4)运用有限差分软件进行了在摩尔-库伦模型下桩网复合地基荷载分布规律和沉降规律的浅析。探讨表明加筋垫层不仅有效减小水平应力,减小地基水平向变形,起到保护桩体作用,而且可以均化竖向应力,减小不均匀沉降,使得复合地基形成整体承受荷载。关键词:桩网复合地基论文现场试验论文数值浅析论文桩土应力比论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第一章 绪论11-18

    1.1 桩网复合地基的概念11-13

    1.1.1 复合地基的概述11-12

    1.1.2 桩网复合地基的概念12

    1.1.3 桩网复合地基的工程运用情况12-13

    1.2 桩网复合地基的探讨近况13-16

    1.2.1 国外探讨近况14-15

    1.2.2 国内探讨近况15-16

    1.3 本论文的探讨背景及内容16-18

    1.3.1 探讨背景及探讨作用16-17

    1.3.2 探讨内容及探讨策略17-18

    第二章 桩网复合地基作用机理浅析18-32

    2.1 加筋垫层的特性浅析18-20

    2.1.1 土工格栅的分类18

    2.1.2 土工格栅的加筋原理18-19

    2.1.3 加筋垫层的作用19-20

    2.2 加固区桩土特性浅析20-21

    2.3 桩网复合地基协同作用机理21-24

    2.3.1 土拱效应21-22

    2.3.2 薄膜效应22-23

    2.3.3 应力集中效应23-24

    2.4 桩土应力比影响因素浅析24-30

    2.4.1 桩土应力比计算24-28

    2.4.2 桩土应力比影响因素浅析28-30

    2.5 本章小结30-32

    第三章 高速铁路桩网复合地基现场试验32-41

    3.1 工程概况32-35

    3.1.1 试验段设计情况32

    3.1.2 工程地质条件32-33

    3.1.3 水文地质条件33

    3.1.4 工程措施介绍33-34

    3.1.5 工程材料参数34-35

    3.2 现场试验案例35-40

    3.2.1 地基沉降观测35-37

    3.2.2 桩、土应力测试37-39

    3.2.3 土工格栅应变测量39-40

    3.3 本章小结40-41

    第四章 桩网复合地基数值模拟41-50

    4.1 概述41

    4.2 本构模型选取41-47

    4.2.1 摩尔-库仑模型41-43

    4.2.2 结构单元43-47

    4.3 计算模型建立及计算参数选取47-49

    4.3.1 模型网格划分47

    4.3.2 数值建模47-48

    4.3.3 模型参数选取48-49

    4.4 本章小结49-50

    第五章 桩网复合地基沉降特性探讨50-61

    5.1 高速铁路沉降要求及监测数据浅析50-53

    5.1.1 高速铁路沉降浅析和制约标准50-51

    5.1.2现场试验监测数据浅析51-53

    5.2 桩网复合地基沉降预测53-56

    5.2.1 沉降预测策略53-55

    5.2.2 桩网复合地基沉降预测55-56

    5.3 沉降数值模拟结论浅析56-58

    5.4 模拟结果与试验结果比较浅析58-59

    5.5 本章小结59-61

    第六章 桩网复合地基应力分布特性探讨61-69

    6.1 监测数据浅析61-65

    6.1.1 土压力监测数据浅析61-63

    6.1.2 土工格栅应变数据浅析63-65

    6.2 数值模拟结果浅析65-67

    6.2.1 复合地基竖向应力浅析65-66

    6.2.2 桩网复合地基水平应力浅析66-67

    6.3 模拟结果与试验结果比较浅析67

    6.4 本章小结67-69

    第七章 结论与展望69-71

    7.1 结论69-70

    7.2 展望70-71

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