本文關(guān)鍵詞：基于離心模型試驗(yàn)CFG樁筏—樁網(wǎng)復(fù)合地基承載與變形特性研究

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【摘要】：隨著我國(guó)鐵路、公路及堤防工程的發(fā)展,關(guān)于柔性基礎(chǔ)下樁筏-樁網(wǎng)復(fù)合地基承載與變形特性的研究越來(lái)越受到巖土工程界的重視,逐漸成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。鑒于現(xiàn)有的柔性基礎(chǔ)下樁筏-樁網(wǎng)復(fù)合地基承載與變形特性研究的不成熟,高速鐵路復(fù)合地基承載力計(jì)算方法以及穩(wěn)定性評(píng)估仍存在很多不利因素。系統(tǒng)地研究柔性基礎(chǔ)下CFG樁復(fù)合地基承載與變形特性,完善鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范,對(duì)鐵路地基處理具有非常重要的工程價(jià)值。本文以理論分析為基礎(chǔ),通過(guò)離心機(jī)模型試驗(yàn)、室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段,重點(diǎn)研究樁筏-樁網(wǎng)復(fù)合地基承載與變形特性,深入分析了影響柔性基礎(chǔ)下CFG樁復(fù)合地基承載與變形的敏感性因素,以指導(dǎo)柔性基礎(chǔ)下CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)與施工為國(guó)內(nèi)同類型地基加固處理提供借鑒。通過(guò)分析研究,得到以下幾點(diǎn)主要結(jié)論和認(rèn)識(shí)：(1)相同荷載水平下,CFG樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比、沉降與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān),基礎(chǔ)剛度越大,樁土應(yīng)力比越大,樁身強(qiáng)度發(fā)揮越充分,有效地減小了復(fù)合地基沉降。(2)基底傾斜度增加,復(fù)合地基沉降、樁土應(yīng)力比均增大,相比較于摩擦樁復(fù)合地基,端承樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比對(duì)基底傾斜度較為敏感。(3)褥墊層模量、褥墊層厚度對(duì)復(fù)合地基沉降影響較小。增加褥墊層模量、褥墊層厚度,可以增大樁土應(yīng)力比,提高復(fù)合地基承載力,超過(guò)某一值后,繼續(xù)增加褥墊層模量、褥墊層厚度對(duì)提高樁土應(yīng)力比效果甚微。墊層剛度對(duì)復(fù)合地基承載特性有明顯影響,為充分利用樁體承載能力,應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)復(fù)合地基墊層的強(qiáng)度。必要時(shí),可在墊層中摻拌適量水泥。(4)不同位置的樁對(duì)復(fù)合地基穩(wěn)定性起到的作用不同,路基中心樁體以承壓為主,坡腳位置處樁體以抗彎為主,二者之間以抗彎剪為主。柔性基礎(chǔ)下CFG樁復(fù)合地基破壞規(guī)律是由局部導(dǎo)致整體失穩(wěn)的漸進(jìn)式破壞,可以采用英國(guó)加筋土及加筋填土規(guī)范關(guān)于剛性樁復(fù)合地基穩(wěn)定性計(jì)算方法結(jié)合墊層容許剪切應(yīng)變作為控制標(biāo)準(zhǔn)與判斷依據(jù),分析復(fù)合地基穩(wěn)定性。(5)復(fù)合地基沉降主要受路肩范圍內(nèi)樁的長(zhǎng)度、樁間距等因素控制,針對(duì)中等壓縮性土地基,可適當(dāng)減少坡腳范圍加固樁體,這樣既減小了工程造價(jià),也不會(huì)造成大幅度的地基沉降。(6)復(fù)合地基沉降、樁土應(yīng)力比受樁間距、樁長(zhǎng)影響較大。有效樁長(zhǎng)范圍內(nèi),增加樁長(zhǎng)可以明顯減小復(fù)合地基沉降,樁長(zhǎng)大于有效樁長(zhǎng)后,繼續(xù)增加樁長(zhǎng)對(duì)復(fù)合地基沉降的減小效果甚微。采用CFG樁加固地基時(shí),不能一味地依靠增加樁長(zhǎng)減小復(fù)合地基沉降。(7)相同路基填高下,CFG樁采用全加固處理方式的安全系數(shù)明顯大于CFG樁加固處理至邊坡中心的安全系數(shù),潛在滑移面逐漸從路基表面貫穿至坡腳或坡腳外一定距離處。保持填高不變,改變復(fù)合地基加固樁間距,樁間距1.5m時(shí),加固后的地基復(fù)合模量增加較大,潛在破壞面出現(xiàn)在路基填土內(nèi)部,而沒(méi)有貫穿至地基土層中。樁間距5m時(shí),經(jīng)有限元強(qiáng)度折減,土工格柵被拉出,樁體發(fā)生明顯的彎曲。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU470

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本文編號(hào)：1184850