樁承式加筋路堤的設(shè)計計算方法研究.pdf

1、樁承式加筋路堤的設(shè)計計算方法研究樁承式加筋路堤作為一種新型的地基處理技術(shù),其具有可快速填筑施工,施工工期短,無須預(yù)壓和二次開挖,能有效地控制地基的沉降和側(cè)向變形,而造價與常規(guī)攪拌樁地基基本相當(dāng)?shù)韧怀鰞?yōu)點,為建設(shè)在軟弱地基上的路堤、堤壩、擋土墻、儲油罐等提供了一種即經(jīng)濟(jì)又有效的解決方法,其應(yīng)用范圍和領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大,特別是需快速施工或者對沉降要求較嚴(yán)格的高速公路工程. 但因其工作機(jī)理非常復(fù)雜,研究工作相對滯后,目前我國還沒有相應(yīng)的

2、設(shè)計方法及規(guī)范,主要沿用常規(guī)復(fù)合地基理論和依靠經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計,往往與實際有較大的出入,影響其應(yīng)用的科學(xué)性,從而嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用. 本文首先從由路堤填料、加筋墊層、樁及樁帽、樁間土層和下臥持力層組成的樁承式加筋路堤整體受力體系分析著手,分別建立路堤填料的土拱作用、加筋墊層的兜提作用、樁土之間的摩擦作用、樁端持力層的支撐作用的分析模型及其基本微分方程,并以各部分應(yīng)力連續(xù)和應(yīng)變協(xié)調(diào)的邊界條件,得到整體的分析模型及其聯(lián)立方程組,獲得了樁

3、土沉降、荷載分擔(dān)比、加筋體拉力、等沉面高度、樁身軸力、樁側(cè)摩阻力等的計算方法.運用MATI,AB計算工具,編制軟件求解聯(lián)立方程組,并以窗口界面的形式,快速方便求解. 其次,運用建立的分析模型及編制的軟件,通過大量的計算,系統(tǒng)分析了樁承式加筋路堤的樁和樁間土沉降及其沉降差、路堤等沉面高度、樁體荷載分擔(dān)比、加筋體的拉力、中性點位置、持力層等沉面深度等隨各參數(shù)的變化規(guī)律,進(jìn)一步探討了樁承式加筋路堤各組成部分的相互作用的力學(xué)性狀.

4、 然后,選取三個典型的高速公路樁承式加筋路堤,埋設(shè)應(yīng)力和變形的觀測儀器,進(jìn)行現(xiàn)場原型試驗,通過大量的現(xiàn)場觀測,獲得了沉降,荷載分擔(dān),樁身軸力等隨填筑荷載及時間的變化規(guī)律；同時應(yīng)用FL,AC計算軟件,對其中的二個典型試驗路段進(jìn)行數(shù)值分析,獲得其沉降、荷載分擔(dān)、水平加筋體的應(yīng)力與變形、樁身軸力、樁側(cè)摩阻力等計算結(jié)果.并將分析模型、現(xiàn)場試驗、數(shù)值分析三者的結(jié)果進(jìn)行了比較分析,驗證了分析模型基本能夠反映樁承式路堤真實的工作性狀,其計算結(jié)果具有