本文關鍵詞：基于離心模型試驗CFG樁筏—樁網(wǎng)復合地基承載與變形特性研究

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【摘要】：隨著我國鐵路、公路及堤防工程的發(fā)展,關于柔性基礎下樁筏-樁網(wǎng)復合地基承載與變形特性的研究越來越受到巖土工程界的重視,逐漸成為行業(yè)研究熱點。鑒于現(xiàn)有的柔性基礎下樁筏-樁網(wǎng)復合地基承載與變形特性研究的不成熟,高速鐵路復合地基承載力計算方法以及穩(wěn)定性評估仍存在很多不利因素。系統(tǒng)地研究柔性基礎下CFG樁復合地基承載與變形特性,完善鐵路路基設計規(guī)范,對鐵路地基處理具有非常重要的工程價值。本文以理論分析為基礎,通過離心機模型試驗、室內(nèi)物理力學試驗、數(shù)值模擬等手段,重點研究樁筏-樁網(wǎng)復合地基承載與變形特性,深入分析了影響柔性基礎下CFG樁復合地基承載與變形的敏感性因素,以指導柔性基礎下CFG樁復合地基設計與施工為國內(nèi)同類型地基加固處理提供借鑒。通過分析研究,得到以下幾點主要結論和認識：(1)相同荷載水平下,CFG樁復合地基樁土應力比、沉降與基礎結構形式密切相關,基礎剛度越大,樁土應力比越大,樁身強度發(fā)揮越充分,有效地減小了復合地基沉降。(2)基底傾斜度增加,復合地基沉降、樁土應力比均增大,相比較于摩擦樁復合地基,端承樁復合地基樁土應力比對基底傾斜度較為敏感。(3)褥墊層模量、褥墊層厚度對復合地基沉降影響較小。增加褥墊層模量、褥墊層厚度,可以增大樁土應力比,提高復合地基承載力,超過某一值后,繼續(xù)增加褥墊層模量、褥墊層厚度對提高樁土應力比效果甚微。墊層剛度對復合地基承載特性有明顯影響,為充分利用樁體承載能力,應適當加強復合地基墊層的強度。必要時,可在墊層中摻拌適量水泥。(4)不同位置的樁對復合地基穩(wěn)定性起到的作用不同,路基中心樁體以承壓為主,坡腳位置處樁體以抗彎為主,二者之間以抗彎剪為主。柔性基礎下CFG樁復合地基破壞規(guī)律是由局部導致整體失穩(wěn)的漸進式破壞,可以采用英國加筋土及加筋填土規(guī)范關于剛性樁復合地基穩(wěn)定性計算方法結合墊層容許剪切應變作為控制標準與判斷依據(jù),分析復合地基穩(wěn)定性。(5)復合地基沉降主要受路肩范圍內(nèi)樁的長度、樁間距等因素控制,針對中等壓縮性土地基,可適當減少坡腳范圍加固樁體,這樣既減小了工程造價,也不會造成大幅度的地基沉降。(6)復合地基沉降、樁土應力比受樁間距、樁長影響較大。有效樁長范圍內(nèi),增加樁長可以明顯減小復合地基沉降,樁長大于有效樁長后,繼續(xù)增加樁長對復合地基沉降的減小效果甚微。采用CFG樁加固地基時,不能一味地依靠增加樁長減小復合地基沉降。(7)相同路基填高下,CFG樁采用全加固處理方式的安全系數(shù)明顯大于CFG樁加固處理至邊坡中心的安全系數(shù),潛在滑移面逐漸從路基表面貫穿至坡腳或坡腳外一定距離處。保持填高不變,改變復合地基加固樁間距,樁間距1.5m時,加固后的地基復合模量增加較大,潛在破壞面出現(xiàn)在路基填土內(nèi)部,而沒有貫穿至地基土層中。樁間距5m時,經(jīng)有限元強度折減,土工格柵被拉出,樁體發(fā)生明顯的彎曲。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU470

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本文編號：1184850