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柔性基础下碎石桩复合地基沉降分析方法
| 论文题名： | 柔性基础下碎石桩复合地基沉降分析方法 |
| 关键词： | 高速公路;碎石桩复合地基;沉降分析;柔性基础;软土地区 |
| 摘要： | 随着高速公路网在软土地区的不断完善，碎石桩复合地基在路堤荷载等柔性基础下也有了广泛的应用。关于复合地基压缩变形的传统沉降分析理论，其力学模型做出的简化在不同工况中可能与实际情况不符，比如“桩土等应变”的假设在桩体刺入上部垫层的情况下失效，未考虑桩周土在荷载作用下是“非等沉”的情况，忽略桩土界面上实际存在的相对滑移以及碎石桩受到荷载作用后会在径向围压较低的位置产生较大鼓胀变形等。因此，针对柔性基础下碎石桩复合地基的加固区压缩变形问题，较合理的分析方法应考虑桩土间相对滑移与桩体鼓胀变形对复合地基沉降的影响。现有的桩体复合地基沉降分析方法，很少有将两方面特点同时考虑的情况。 首先，本文针对柔性基础下碎石桩复合地基破坏模式和承载机理进行分析，建立单元体分析模型；对桩周土竖向位移模式进行筛选和补充；考虑到桩土界面有滑移的特点，选取可以考虑滑移影响的桩周土竖向位移模式，并且假设桩土界面的摩阻力与相对滑移量之间满足理想弹塑性模型；根据碎石桩鼓胀变形不可忽略的特点建立桩周土径向位移模式；进而联合桩周土竖向位移和径向位移模式对桩土间作用力进行求解，并通过荷载传递原理最终求得复合地基加固区压缩变形。 其次，针对碎石桩浅层鼓胀变形较明显的特点，工程中常采用在2～3倍桩径深度范围内对碎石桩包裹格栅套筒的处理方法形成碎石桩加筋复合地基。本文在对该类复合地基破坏模式承载机理分析的基础上，深入研究了柔性基础下碎石桩加筋复合地基加固区压缩变形求解方法。根据桩体加筋区与非加筋区刚度的不同、桩侧摩阻力与桩土滑移量关系的不同，将加固区分为加筋区、非加筋塑性区和非加筋弹性区。在加筋区与非加筋塑性区采用荷载传递原理，在非加筋弹性区采用桩周土竖向和径向位移模式的方法，分别对各区段的桩周土压缩变形进行求解，最终得到柔性基础下碎石桩加筋复合地基沉降分析新方法。 最后，运用以上分析方法对两个工程实例进行分析，结果与实测值较接近，并与其他方法比较，表明了本文方法的可行性与优越性，对相关设计、施工有一定的参考与借鉴价值。 |
| 作者： | 杨泽华 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 曹文贵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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