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高速铁路采空区路基变形数值模拟分析
| 论文题名： | 高速铁路采空区路基变形数值模拟分析 |
| 关键词： | 高速铁路;采空区;桩板结构;沉降变形;数值模拟;路堤填筑荷载 |
| 摘要： | 桩板结构是随着铁路的建设而出现的一种新型轨下基础结构形式，桩板结构在郑西客专湿陷性黄土路基、武广客专软土路基处理中有着很好的效果，但把桩板结构应用于高速铁路采空区的路基处理尚属较新颖的研究课题，对于这种处理方法，尚无规范可循而且关于这方面的文献也十分少。对于此类工程，目前通常只是依靠经验来指导施工。 本文基于合福铁路五府山车站试验段断面一DK499+920、断面二DK499+940，通过岩土有限差分软件FLAC3D进行三维数值建模，分析研究了，断面一、断面二在路堤填筑荷载作用下的沉降变形规律;桩板结构的荷载传递机理等。主要研究内容和成果如下: (1)对开采沉陷理论、采空区路（地）基变形、采空区稳定性及采空区治理技术的国内外研究现状进行了系统的总结，同时分析总结了采空区变形及稳定性的数值模拟方法。 (2)对断面一、断面二实际工况的数值分析表明，桩板结构可以有效地将上部荷载传递到桩周土层中去，减小了桩间土体所承担的荷载，也就有效地减小了地层的压缩量以及地基的总沉降量，同时有效减小了采空区的变形，证明桩板结构对于采空区路基具有良好的加固效果。 (3)对断面一、断面二沉降变形规律进行研究，分析发现:在相同填筑荷载作用下，桩身长的沉降量要小于桩身短的沉降量;穿过采空巷道的桩和没有穿过采空巷道的桩两者沉降量相差不大;四桩中心与两桩中心桩间土的沉降量在相同填筑荷载作用下基本相同;路肩处桩顶的沉降量要小于路基中心处桩顶的沉降量;桩土相对位移随着路堤填土高度的增加而增大。 (4)对断面一、断面二荷载传递机理进行研究，分析表明:在路堤填筑荷载作用下，轴力沿桩身总体呈上大下小，在采空巷道范围内，轴力保持不变;桩身侧摩阻力沿桩身分布总体呈先增大后减小，在采空巷道处侧摩阻力为0;桩土应力比以及桩土荷载分担比都随着路堤填筑高度的增加而逐渐增大并最终趋于一稳定值。 |
| 作者： | 王长宝 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 程谦恭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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