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软土地区桩侧堆载对桩身侧向变形的影响研究
| 论文题名： | 软土地区桩侧堆载对桩身侧向变形的影响研究 |
| 关键词： | 桥梁施工;软土路基;桥梁桩基;地面堆载;侧向变形 |
| 摘要： | 软土地区修建高速公路过程中，桩基的临近堆载往往会造成下覆土层侧向位移，导致临近桩基产生水平偏位，引起上部结构损坏，甚至酿成事故。论文以深圳大空港纳土运输便道工程为背景，针对堆载造成下覆土体发生侧移甚至绕桩流动等现象，开展了相关的研究与分析，取得了较好的理论和工程使用价值。相关内容如下: 一是论文具体提出了一种将桩土相对位移模型(p-d法)与m值法相结合的方法（论文统一称为p-d-m法），考虑土为理想弹塑性材料，引入桩侧极限土压力的概念，解决软土地区地面堆载对桥梁基桩的影响问题;采用有限差分法求得弹塑性解，编制相应的MATLAB程序;选取文献实例进行验证，计算值与实验值基本相符，从而证明该方法的可靠性和有效性。 二是考虑离散元在模拟大变形与破坏等方面的优越性，基于颗粒流理论及PFC程序，建立流动土体作用下的被动桩模型。数值模拟计算结果表明:桩周土存在明显的绕桩现象，且桩身位移、桩身弯矩和剪力在墙体推动土体流动的过程中，呈现出相似的规律，大致可以分为三个阶段:开始处于土颗粒压缩阶段，桩所受荷载很小，位移及内力变化不大;压缩到一定程度后，桩身位移及内力开始迅速增加;最后阶段桩身位移及内力不再发生变化，此时桩土相互作用处于稳定的动态平衡中。将PFC模拟值与MATLAB程序计算值作对比，两者基本相符合，互相印证结果的正确性，也较好地揭示了桩土作用机理和影响规律。 三是采用p-d-m法，分析路面荷载大小、地基水平抗力系数的比例系数、不排水强度、堆载坡度、土体刚度和桩径对桩侧移的影响规律，其中路面荷载、堆载坡度等的增大对桩侧移起促进作用，土体刚度、强度和桩径刚度的增大却会限制桩侧移的发展。 四是以深圳大空港纳土运输便道工程为依托，首先对现场情况、水文地质条件、物质力学参数、控制标准及其它计算条件进行了梳理和总结，然后采用p-d-m法，对路基加固和不加固方案进行简化分析，并与实际监测结果作对比，证明加固方案的可行性以及程序的适用性，最后考虑该工程实际工况的复杂性，采用三维有限元软件MIDAS进行全过程模拟，作进一步探讨分析。 |
| 作者： | 郭亚磊 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 江辉煌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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