高速鐵路剛性樁樁網復合地基沉降特性研究.pdf

1、剛性樁樁網復合地基作為一種有效的沉降控制地基處理手段，目前已在軟土地區(qū)高速鐵路路基建設中取得廣泛應用，并取得了良好的工程效益。然而其沉降變形理論還缺乏深入的研究，理論研究落后于工程實踐。本文通過室內模型試驗，現(xiàn)場試驗和數(shù)值分析的手段，對剛性樁樁網復合地基荷載傳遞機理和沉降特性進行研究。
　　本文首先針對高速鐵路路堤荷載下剛性樁樁網復合地基的受力變形特性、荷載傳遞規(guī)律進行分析，對現(xiàn)有規(guī)范的沉降計算方法進行了總結。在調研復合地基室內模

2、型試驗經驗基礎上，采用量綱分析法推導剛性樁復合地基模型試驗的相似常數(shù)，設計并選取了四組具有可比性的模型試驗對剛性樁復合地基沉降進行研究，得到了加固前后軟基極限承載力、復合地基荷載—沉降和荷載—樁土應力的關系曲線，揭示了樁底下刺量隨樁長和下臥層模量變化的規(guī)律。
　　基于室內模型試驗，采用ABAQUS軟件建立彈塑性三維模型，與室內試驗結果進行對比，確定了樁土摩擦參數(shù)的取值范圍。數(shù)值模擬結果表明，在樁底2倍樁徑的范圍內，樁底土壓力和樁間

3、土土壓力差異很大，附加應力呈近似W的形狀。而超過這個范圍內，附加應力衰減的很快，在樁底以下5倍樁徑的位置，附加應力已經近似于勻布荷載分布。
　　選取高速鐵路客專剛性樁（預應力混凝土管樁）+樁帽+土工格柵墊層的復合地基加固典型現(xiàn)場斷面形式，現(xiàn)場埋設傳感器，對試驗工點地基面沉降、地基土分層沉降、樁土應力進行測試?，F(xiàn)場測試結果表明，在路堤填筑和堆載預壓階段，隨著荷載的增加，地基沉降變形不斷增加。在恒載期，測試表明下臥層的壓縮量增量遠大于

4、加固區(qū)范圍內的壓縮增量，預壓五個月以后地基沉降發(fā)展趨于收斂。利用現(xiàn)有沉降計算方法對監(jiān)測斷面進行沉降理論計算，針對試驗斷面對不同的沉降計算方法的適用性進行分析。
　　基于有限元分析軟件PLAXIS，建立滲流固結路堤斷面模型，對路堤分層填筑施工過程和一年預壓期內復合沉降變形以及樁土應力隨時間的變化進行模擬分析。結果表明沉降變形發(fā)展趨勢與實測數(shù)據基本一致，數(shù)值模型能夠很好的模擬剛性樁地基沉降變形隨時間的變化規(guī)律。對不同樁間距復合地基模型