路堤荷載下復(fù)合地基樁土相互作用特性及沉降計(jì)算方法研究.pdf

1、復(fù)合地基因其良好的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用性，在高速鐵路、高速公路的路基工程中應(yīng)用廣泛。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)及已有的理論研究結(jié)果均表明，路堤荷載下的柔性基礎(chǔ)與建筑地基的剛性基礎(chǔ)對(duì)復(fù)合地基工作性狀的影響有較大不同。本文采用Mindlin與Boussinesq聯(lián)合求解迭代法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)M&B法)對(duì)柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基的樁土相互作用特性進(jìn)行了研究；同時(shí)，針對(duì)現(xiàn)有規(guī)范中復(fù)合地基沉降計(jì)算仍采用復(fù)合模量法的情況，基于地勘資料、設(shè)計(jì)參數(shù)及沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)地基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系

2、數(shù)的變化規(guī)律及工后沉降的時(shí)間效應(yīng)特征進(jìn)行了分析，主要工作如下：
　　 (1)基于樁土分離建模的原則，采用Mindlin與Boussinesq聯(lián)合求解法，對(duì)路堤作用下地基土中的附加應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算，用分層總和法得到了地基在樁和樁間土軸線處的沉降；根據(jù)樁和樁間土的差異沉降，結(jié)合樁土間位移的分布函數(shù)，求得樁土接觸面處的剪切應(yīng)變，基于樁土相互作用的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求得樁側(cè)摩阻力的大小及分布；在樁土應(yīng)力比一定的情況下，引入迭代算法，根據(jù)樁土間相

3、互作用與沉降的協(xié)調(diào)關(guān)系，建立了可求得樁承荷載在樁側(cè)和樁端的分配及樁側(cè)摩阻力沿深度分布的半解析分析方法，即Mindlin與Boussinesq聯(lián)合求解迭代法。
　　 (2)采用M&B法對(duì)一工程實(shí)例進(jìn)行了分析，因應(yīng)力與應(yīng)變之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，將樁軸線應(yīng)力與實(shí)測(cè)樁體應(yīng)變、樁間土應(yīng)力與實(shí)測(cè)樁間土應(yīng)變進(jìn)行了比較，曲線的分布形態(tài)有較好的一致性，證明分析方法合理可行。
　　 (3)根據(jù)常用的工程設(shè)計(jì)參數(shù)確定一基本算例，分析了填土高度、樁

4、土應(yīng)力比、樁長(zhǎng)、地基土模量、樁體模量和樁間距等因素對(duì)樁側(cè)摩阻力及中性點(diǎn)位置、樁軸線處附加應(yīng)力、樁間土軸線處附加應(yīng)力、樁土差異沉降的影響，為更深入地掌握樁土相互作用特性提供了參考。
　　 (4)以武廣高速鐵路路堤CFG樁復(fù)合地基的24個(gè)斷面的地基土層資料、路基設(shè)計(jì)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)沉降測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了地基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的變化規(guī)律及工后沉降的時(shí)間效應(yīng)特征，有以下結(jié)論：軟弱土層淺薄的端承型高強(qiáng)度CFG樁復(fù)合地基在路堤荷載作用下具有優(yōu)良