武廣客運(yùn)專線樁-網(wǎng)復(fù)合地基內(nèi)力及變形監(jiān)測(cè)與有限元分析.pdf

1、樁-網(wǎng)復(fù)合地基是一種處理和加固軟弱地基的有效方法，通過(guò)樁、網(wǎng)、褥墊層三者之間的相互作用共同承擔(dān)荷載，能有效解決軟弱地基上修建高速鐵路所面臨的工后沉降控制和路基穩(wěn)定性兩大技術(shù)難題。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)鐵路客運(yùn)專線路基中樁-網(wǎng)復(fù)合地基的工作性狀和加固效果進(jìn)行理論探索和工程實(shí)踐分析，主要工作和結(jié)論如下： (1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)方案，合理選擇監(jiān)測(cè)斷面，制定了科學(xué)的監(jiān)測(cè)方

2、案，全面監(jiān)測(cè)樁-網(wǎng)復(fù)合地基中地基沉降、剖面沉降、水平位移、土壓力及樁.土應(yīng)力比、樁頂應(yīng)力、土工格柵應(yīng)變等的發(fā)展規(guī)律。 (2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面填筑期和預(yù)壓期(共計(jì)216天)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理分析，其填筑高度為H=6.2m。結(jié)果表明： ①地基沉降隨填筑高度的增加而增加，預(yù)壓152天后沉降基本穩(wěn)定。實(shí)測(cè)地基最大沉降值為12.92mm～13.79mm。 ②坡腳水平位移隨深度增加而減小，實(shí)測(cè)水平位移值的變化范圍為29mm

3、～74.8mm，最大水平位移出現(xiàn)在地表以下1.5m～2m，且地表以下10 m及以下深度處，基本沒(méi)有水平位移發(fā)生。 ③填筑期間樁-土應(yīng)力比隨填土高度增加而變大，變化范圍為1.6～5.4；填土結(jié)束以后樁.土應(yīng)力比逐漸趨于穩(wěn)定，變化范圍為4.4～6.2。 上述結(jié)果驗(yàn)證了采用樁.網(wǎng)復(fù)合地基控制地基沉降的有效性。 (3)根據(jù)等效面積置換率原則進(jìn)行平面應(yīng)變處理，將樁體轉(zhuǎn)化為沿線路縱向無(wú)限長(zhǎng)的墻體，通過(guò)設(shè)置無(wú)厚度界面單元模擬樁

4、和土工格柵與土體之間的接觸作用，采用巖土工程有限元分析軟件對(duì)樁一網(wǎng)復(fù)合地基進(jìn)行有限元模擬。 (4)將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與有限元模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明地基沉降、水平位移、樁-土應(yīng)力比、樁頂軸力、土工格柵拉力等的實(shí)測(cè)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果變化規(guī)律一致，驗(yàn)證了模型的合理性。 (5)采用上述有限元模型，分別改變?nèi)靿|層厚度、褥墊層彈性模量、樁間土彈性模量、樁間距等參數(shù)，研究上述因素對(duì)樁-網(wǎng)復(fù)合地基沉降、樁-土應(yīng)力比、樁身軸力以及土工格柵