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高填方后处理复合路基负摩阻力研究
| 论文题名： | 高填方后处理复合路基负摩阻力研究 |
| 关键词： | 高填方路基;后处理技术;负摩阻力;高速公路;数值模拟 |
| 摘要： | 软土地区高填方路基的无砂混凝土小桩后处理技术是近年来逐渐发展起来的新型路基处理技术,已经在中部地区多条高速公路的填方路基处理中得到成功应用,取得了良好社会经济效益。 后处理复合路基在填方柔性荷载的作用下,刚性无砂混凝土小桩会产生上刺入变形,部分桩间土体沉降大于桩体,产生负摩阻力。作用于小桩上的负摩阻力使土体中应力向桩体集中,从而将荷载传至深层土体。此过程优化了复合路基中荷载的传递路径,为高填方后处理复合路基的优化设计提供了理论依据。复合路基中负摩阻力的分布、发展规律以及荷载传递机理是后处理技术的关键问题,也是进行优化设计的出发点。 本文采用数值模拟和理论分析方法,对后处理复合路基中桩侧负摩阻力发生发挥过程及其对复合地基受力变形特征的影响技术问题展开如下研究: 1)基于有限元软件,建立了模拟高填方后处理复合路基的数值模型,研究了路基填方及后处理复合路基在施工和服役期间土体沉降变形、孔隙水压力、有效应力的发展变化趋势,以及无砂混凝土小桩桩侧负摩阻力、桩身轴向应力的分布及发展规律,藉此总结了后处理复合地基中路基荷载的传递机理。 2)在数值模型的基础上,对后处理成桩固结度、桩端持力土层刚度、桩侧软弱土层刚度、填方土体刚度、后填方高度等高填方路基后处理技术的关键设计因素进行了参数研究,分析了这些因素对于小桩桩侧摩阻力及桩身轴向应力等后处理复合路基力学性状的影响规律。 3)采用负摩阻力弹性理论分析法,基于简化假定,建立了后处理小桩桩身轴向应力理论计算模型。结合数值模拟中相关计算参数对理论结果进行了算例分析,对比了理论模型与数值模拟结果,验证了理论模型的正确性。 根据本文的研究成果,对高填方路基后处理技术的进一步研究提出了建议。 |
| 作者： | 韩仲 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 郭院成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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