柳南客專CFG樁復(fù)合地基側(cè)向變形特性研究.pdf

1、路基荷載下地基側(cè)向變形的產(chǎn)生是不可避免的，進(jìn)而由于側(cè)向變形產(chǎn)生的沉降同樣是不能忽視的事實(shí)。如何分析側(cè)向變形的發(fā)展規(guī)律、大小和側(cè)向變形對(duì)沉降的影響一直是巖土工程界的難題。本文通過詳細(xì)調(diào)研國內(nèi)外對(duì)地基側(cè)向變形的研究，同時(shí)依托柳南客運(yùn)專線試驗(yàn)段現(xiàn)場觀測的沉降與側(cè)向變形，對(duì)其進(jìn)行理論分析和三維數(shù)值模擬分析，主要得出以下結(jié)論:
　　 (1)在已有飽和土體的側(cè)向變形彈性解基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮路基邊坡坡度和高寬比對(duì)地基反力影響下，通過建立統(tǒng)一坐

2、標(biāo)系，分析得出地基泊松比μ=0.5時(shí)，天然均質(zhì)地基在線性荷載、均布矩形荷載、三角形荷載及梯形荷載下內(nèi)部各點(diǎn)的側(cè)向變形解析解，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)出泊松比μ＜0.5時(shí)，上述荷載下的側(cè)向變形解析解。
　　 (2)通過分析柳南客運(yùn)專線地基沉降變形，發(fā)現(xiàn)路基放置較長時(shí)間，再加載時(shí)，由于中間放置期土體固結(jié)作用，土體的有效應(yīng)力提高，抗剪強(qiáng)度增大，其再加載的前期階段地基的沉降速率明顯減小，當(dāng)超過一定填筑高度，此時(shí)上覆荷載超過地基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度但

3、又未達(dá)到土體的抗剪強(qiáng)度時(shí)，地基土體的結(jié)構(gòu)性被破壞，表現(xiàn)為地基沉降與側(cè)向變形迅速增大。試驗(yàn)斷面12mCFG樁處理深度與8m相比，在其它條件相同或接近的條件下沉降明顯減小，減小幅度大約占總沉降的13％左右。
　　 (3)通過對(duì)柳南客運(yùn)專線試驗(yàn)段側(cè)向變形與沉降的聯(lián)合分析得出:土體在前期加載階段，當(dāng)填高未超過地基土體超固結(jié)特性的臨界高度Hnc時(shí)，存在一個(gè)以排水固結(jié)沉降為主的過程，不能簡單的看為不排水沉降，最大側(cè)向變形與路基中心沉降斜率平

4、均值為0.02;當(dāng)填高超過臨界高度后，加載階段的斜率平均值為0.3，存在軟弱土層時(shí)斜率值要更大可達(dá)0.75，其后固結(jié)階段的斜率平均值為0.1左右。
　　 (4)根據(jù)側(cè)向擠出體積應(yīng)與側(cè)向擠出引發(fā)的沉降體積相等的原理進(jìn)行分析得出:柳南客運(yùn)專線試驗(yàn)段的側(cè)向擠出沉降占總沉降的比例在20％～40％之間變化，當(dāng)?shù)鼗嬖谲浫鯇訒r(shí)比例取大值。通過對(duì)加固區(qū)分析得到加固區(qū)側(cè)向擠出沉降占加固區(qū)沉降的比值明顯低于下臥層的比值-位于10％～15％之間，C

5、FG樁處理能夠有效的約束土體的側(cè)向變形，減小沉降量。
　　 (5)通過推導(dǎo)的側(cè)向變形計(jì)算方法對(duì)典型試驗(yàn)斷面進(jìn)行側(cè)向變形計(jì)算，如模量選用標(biāo)準(zhǔn)貫入模量，同時(shí)考慮土體超固結(jié)特性的臨界高度影響，計(jì)算值與實(shí)測值較接近。
　　 (6)通過對(duì)典型試驗(yàn)斷面進(jìn)行FLAC3D數(shù)值模擬，得到的變形結(jié)果與現(xiàn)場的實(shí)測數(shù)據(jù)規(guī)律一致，數(shù)值模擬側(cè)向擠出占總沉降的比例與實(shí)測比例接近，但沉降與側(cè)向變形在數(shù)值大小上存在一定差異，說明FLAC3D程序在側(cè)向擠出