路堤荷載下剛性樁復合地基的荷載傳遞性狀與變形規(guī)律研究.pdf

1、以CFG樁、PTC管樁為代表的剛性樁在國內(nèi)高速公路軟土地基處理中正得到越來越廣泛的應用，對其承載機理以及變形規(guī)律的研究也在逐漸深入的展開，且已取得眾多有益的研究成果，本文在綜合前人已有成果的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場試驗、數(shù)值模擬以及理論分析的手段繼續(xù)對該類型樁體復合地基在路堤荷載下的性狀進行了深入細致的分析，所做的主要工作可歸納為以下幾個方面： (1)回顧了剛性樁復合地基在國內(nèi)外的應用現(xiàn)狀，對非排土施工工藝下剛性樁的擠土效應問題進行了系

2、統(tǒng)歸納，總結(jié)了該類型樁體復合地基在路堤荷載下的承載及變形計算的相關(guān)研究成果，指出了尚需進一步解決的問題及深化研究的方向。 (2)通過現(xiàn)場沉樁試驗的分析，研究了非排土施工工藝下剛性樁單樁及群樁施工對樁周土的擾動影響，現(xiàn)場數(shù)據(jù)表明群樁的擠土效應是各單樁施工的綜合影響的結(jié)果。成樁后不同休止期的樁周土靜力觸探試驗的結(jié)果表明，樁周土強度瞬間降低很多，但隨著時間的增長逐漸恢復，群樁的擾動影響遠甚于單樁。對填土卸載前后的樁周土強度分析后認為，

3、經(jīng)過填土加載后，樁周土強度提高，土體的各項物理力學指標均得到顯著改善。 (3)采用平面有限元的分析手段，深入研究了路堤荷載下剛性樁復合地基的承載機理，重點探討了土拱效應、拉膜效應以及樁體應力集中比等量值的影響因素，分析了樁帽在剛性樁復合地基體系中作用。同時借助帶帽單樁等效處理范圍內(nèi)的計算模型，提出了一樁土應力比計算公式，通過算例和參數(shù)分析以及與有限元計算結(jié)果的對比，認為該公式是具有一定合理性的。 (4)采用平面有限元的分

4、析手段，繼續(xù)對路堤荷載下剛性樁復合地基的沉降規(guī)律進行了較為系統(tǒng)的探討，重點研究了各組成材料的模量及樁長、樁間距、樁帽等因素變化時，復合地基沉降的響應情況，并著重探討了有無樁帽對沉降的影響，結(jié)果表明下臥層模量較低的情況下改變樁帽或調(diào)節(jié)樁間距對總沉降影響不大，此時應主要通過改變樁長來實現(xiàn)對工后沉降的控制，下臥層模量大時則無論調(diào)節(jié)樁帽尺寸或樁間距還是樁長都會對總沉降產(chǎn)生明顯影響，只是在樁長增大到一定程度后影響就不在顯著。 (5)對剛性

5、樁復合地基沉降計算方法進行了初步的探討，重點研究了已有復合模量法、樁間土應力兩種計算方法在該類型復合地基中的適應性問題，通過與現(xiàn)場實測以及數(shù)值模擬結(jié)果對比后認為，兩種方法均具有一定的適應性，但對CFG樁，后一種計算方法更接近實際結(jié)果。 (6)對連鹽高速公路CFG樁和PTC管樁兩個剛性樁試驗段現(xiàn)場觀測成果進行了分析，進而對兩個試驗段剛性樁復合地基的加固效果進行了評價以及對比分析，結(jié)果認為由于眾多原因使得PTC管樁的加固效果要優(yōu)于C