高速鐵路CFG樁復(fù)合地基的沉降特性研究.pdf

1、目前CFG樁復(fù)合地基已經(jīng)在武廣客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、鄭西客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、京津城際、京滬高速鐵路等得到廣泛應(yīng)用。然而，CFG樁復(fù)合地基理論的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)際運(yùn)用，柔性基礎(chǔ)下CFG樁復(fù)合地基的作用機(jī)理、計(jì)算理論等更是尚未成熟，也缺少工程經(jīng)驗(yàn)的支撐，從我國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，開(kāi)展CFG樁復(fù)合地基的相關(guān)研究工作十分必要。
　　 本文以鐵道部重大科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2007G046)“京滬高速鐵路CFG樁復(fù)合地基綜合技術(shù)研究”課題為依托

2、，采用室內(nèi)外土工試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值計(jì)算以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程等方法，系統(tǒng)地研究了京滬高速鐵路北段CFG樁復(fù)合地基的沉降特性。首先，采用了鉆探和多種原位測(cè)試手段，對(duì)試驗(yàn)段地層的特征進(jìn)行了全方位的研究，并對(duì)各種測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，得到了一些重要的成果和結(jié)論，對(duì)于該地區(qū)類(lèi)似工程有著良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。其次，對(duì)試驗(yàn)段CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)并獲取了大量數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳盡整理和仔細(xì)分析，得到了在中等

3、壓縮性地層中CFG樁復(fù)合地基的沉降規(guī)律，超載預(yù)壓對(duì)于減少工后沉降是必要的，對(duì)于本試驗(yàn)點(diǎn)的深厚中等壓縮性土層和CFG樁樁尖存在相對(duì)較好持力層情況下，高速鐵路路基超壓靜置時(shí)間可從現(xiàn)行設(shè)計(jì)要求的最少6個(gè)月縮短至3個(gè)月左右，此研究成果對(duì)于加快工程進(jìn)度和提高經(jīng)濟(jì)效益具有顯著的效果；對(duì)比分析了樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)和樁筏結(jié)構(gòu)CFG樁復(fù)合地基，CFG樁筏結(jié)構(gòu)的整體特性(沉降、水平變形、荷載分擔(dān)比)優(yōu)于樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，樁筏結(jié)構(gòu)更能發(fā)揮樁承載力大、沉降小的優(yōu)勢(shì)；對(duì)比分析了B

4、、C、D區(qū)樁筏結(jié)構(gòu)CFG樁復(fù)合地基，推薦采用D區(qū)形式的樁筏結(jié)構(gòu)。然后，對(duì)比CFG樁復(fù)合地基加固區(qū)和下臥層變形的各種計(jì)算方法，從理論上分析了各種計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)；應(yīng)用VC++語(yǔ)言基于Mindlin-Boussinesq聯(lián)合法原理編制計(jì)算程序，計(jì)算了試驗(yàn)段CFG樁復(fù)合地基沉降，并與其他計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果及實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比分析，取得了一些重要結(jié)論，建議采用Mindlin-Boussinesq聯(lián)合法計(jì)算沉降。再次，通過(guò)PLAXIS三維有限元軟件對(duì)

5、在各種工況下的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行模擬，分析了樁長(zhǎng)、樁間距、墊層對(duì)CFG樁復(fù)合地基沉降的影響，對(duì)比分析了天然地基與CFG樁復(fù)合地基，在CFG樁復(fù)合地基沉降特性及變形規(guī)律方面，取得一些重要結(jié)論。采用PLAXIS三維有限元模型對(duì)CFG樁筏復(fù)合地基機(jī)理及沉降進(jìn)行分析是可行的，計(jì)算結(jié)果是合理的。最后，采用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)了基于XGM(1，1)模型預(yù)測(cè)地基沉降的程序，應(yīng)用其預(yù)測(cè)試驗(yàn)段CFG樁復(fù)合地基的沉降，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)沉降進(jìn)行對(duì)比分析，預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值