深厚軟土地區(qū)高速鐵路橋梁樁基礎(chǔ)受力與沉降特性研究.pdf

1、針對高速鐵路深厚軟土、松軟土層情況和高速鐵路橋梁深長樁基的受力與沉降特性研究，論文依托京滬高速鐵路北段DK124、DK152和DK240三個(gè)工點(diǎn)8個(gè)墩位開展了深厚軟土樁基的自動監(jiān)測技術(shù)研究，受力特性研究，樁基沉降的理論計(jì)算方法、有限元計(jì)算方法研究以及樁基沉降發(fā)展過程的預(yù)測分析方法研究。主要研究工作與特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　(1)對京滬高速鐵路深厚軟土樁基沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理分析，研究了深厚軟土樁基的沉降規(guī)律和壓縮層厚度。在此基

2、礎(chǔ)上組建遠(yuǎn)距離無線傳輸沉降變形監(jiān)測網(wǎng)，開展了深厚軟土樁基沉降自動監(jiān)測技術(shù)研究，為深厚軟土沉降特性研究提供基礎(chǔ)性資料。
　　(2)根據(jù)高速鐵路深厚軟土、松軟土層情況和高速鐵路橋梁深長樁基的受力特性測試結(jié)果，研究樁身軸力、樁側(cè)摩阻力及樁端阻力的分布與變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，基于前人的樁基承載力與時(shí)間經(jīng)驗(yàn)公式，提出了適合深厚軟土樁基承載力時(shí)效模型中參數(shù)A的建議取值，可以為樁基長期承載力預(yù)測提供理論支持。
　　(3)通過國內(nèi)常用規(guī)范對

3、京滬高速鐵路北段DK124、DK152和DK240三個(gè)工點(diǎn)8個(gè)橋墩進(jìn)行了樁基沉降和基底壓縮層厚度計(jì)算，并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行對比，得到了適用于深厚軟土樁基沉降和壓縮層厚度的推薦計(jì)算方法，具有較大的推廣價(jià)值。
　　(4)以土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場測試成果為基礎(chǔ)，通過擬合分析得到與土層深度有關(guān)的天然狀態(tài)下軟土壓縮模量經(jīng)驗(yàn)公式，進(jìn)一步運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立土層壓縮模量與樁基沉降之間的映射關(guān)系，對不同土層在不同深度的壓縮模量進(jìn)行反演分析，相關(guān)反演結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)

4、公式計(jì)算值基本一致。說明本文提出的壓縮模量計(jì)算公式能夠較為準(zhǔn)確真實(shí)地反應(yīng)軟土壓縮模量與深度的關(guān)系，具有一定的工程應(yīng)用與推廣價(jià)值。
　　(5)針對京滬線深厚軟土進(jìn)行了一維固結(jié)-蠕變試驗(yàn)研究，分析了軟土流變特性。引入等粘塑性應(yīng)變率線的概念，建立了深厚軟土一維彈粘塑性模型，在此基礎(chǔ)上，通過巖土工程專業(yè)有限元軟件Plaxis3D Foundation，進(jìn)行了樁基長期沉降的固結(jié)-蠕變耦合有限元分析，得到的樁基沉降量與現(xiàn)場監(jiān)測位移數(shù)值吻合良好

5、，可以認(rèn)為有限元計(jì)算長期沉降的發(fā)展規(guī)律和趨勢是準(zhǔn)確的、可靠的，基于非線性彈粘塑性模型的有限元計(jì)算方法適合此類橋梁樁基的沉降-荷載-時(shí)間曲線的計(jì)算和預(yù)測。
　　(6)結(jié)合變形過程指數(shù)法與長期沉降預(yù)測方法，建立了可考慮荷載效應(yīng)和蠕變效應(yīng)的聯(lián)合預(yù)測模型?；诼?lián)合預(yù)測模型進(jìn)行了兩座特大橋13個(gè)典型橋墩樁基礎(chǔ)的沉降預(yù)測，其擬合曲線與實(shí)測曲線吻合度較高，驗(yàn)證了預(yù)測方法的正確性和實(shí)用性。同時(shí)針對沉降曲線擬合參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出了對于不同土質(zhì)類