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加筋碎石桩复合地基承载性能研究
| 论文题名： | 加筋碎石桩复合地基承载性能研究 |
| 关键词： | 加筋碎石桩;承载性能;有限元分析;复合地基;软土场地;铁路建设 |
| 摘要： | 随着铁路建设的迅速发展，很多线路需要穿越软弱土场地。近年来，为满足软土场地工程建设需求，加筋碎石桩复合地基被广泛应用于不同领域的地基加固中，其承载力提高幅度大，场地变形控制效果显著，取得了很高的社会效益和经济效益。国内外学者针对加筋碎石桩复合地基进行了大量研究工作，取得了很多有价值的研究成果，然而目前针对加筋碎石桩群桩复合地基工作性状的研究还较少，群桩效应问题理解的不够透彻，有关地下水对加筋碎石桩工作状态的影响不够明确。本文在已有研究成果的基础上，基于有限元数值计算方法，对加筋碎石桩复合地基的工作状态进行了细致的研究分析。论文的主要内容包括如下几方面： (1)对加筋碎石桩的作用机理和发展概况进行了概括，从理论研究与试验手段两方面出发，并结合施工技术与方法，系统性的总结了前人在该研究领域取得的一系列成果。 (2)基于国外知名加筋碎石桩室内模型试验，通过非线性有限元计算方法，对模型试验进行了仿真模拟，模型中土体采用摩尔—库伦弹塑性本构模型，加筋材料采用弹性单元，加筋体与土体及桩体间引入接触单元。并从复合地基沉降及加筋体应变两个角度出发验证模型的正确性。在此基础上，建立了大尺寸加筋碎石群桩计算模型，对群桩的工作特性进行了模拟分析。 (3)基于单桩和群桩模型，分析桩土模量比、加筋体刚度、长度、碎石内摩擦角、桩间距及上部荷载等参数对场地沉降、桩身侧向变形及桩土应力比等参数对单桩和群桩工作状态的影响。在此研究基础上引入沉降比，构建单桩与群桩沉降间的关系，分析桩土模量比、桩间距及上部荷载对沉降比的影响规律，给出不同工况下沉降比的表达式。 (4)构建软土场地路堤—加筋碎石桩复合地基计算模型，模拟路堤建造过程，分析不同施工阶段时，低地下水位和高地下水位两种工况下复合地基受力—变形特征，场地固结沉降及超孔隙水压力变化过程，探讨加筋体刚度和群桩数量对场地排水的影响，为其优化设计提供必要的理论支撑与参考意见。 |
| 作者： | 石秀峰 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 唐亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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