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高速铁路桩—板复合地基固结沉降机理研究
| 论文题名： | 高速铁路桩—板复合地基固结沉降机理研究 |
| 关键词： | 固结沉降机理;桩土相互作用;桩-板复合地基;高速铁路 |
| 摘要： | 在高速铁路建设过程中，由于高速铁路对于工后沉降要求严格，对桩-板复合地基固结度准确计算就显得尤其重要。 本文首先介绍了京津城际高速铁路某段桩－板复合地基的现场实测，然后利用有限元分析软件ABAQUS对桩－板复合地基和排水复合桩地基以的桩土相互作用和固结性状进行了研究，考虑了桩身强度和模量在固结过程中对桩土相互作用以及固结性状的影响，同时分析了桩土相互作用以及固结性状的影响因素。另外，本文还对悬浮桩复合地基的桩土相互作用和固结性状进行了分析。 现场实测表明：桩-板复合地基中，桩体承担了大部分的地基荷载。刚性桩和混凝土板联合使用可以有效减小桩间土上的荷载；桩-板复合地基的沉降主要有三部分组成：桩身的压缩、桩端刺入以及桩端以下土体的压缩。桩端以下土体的影响深度与地基的宽度相当；桩-板复合地基实测得到的横向的不均匀沉降很小，最大的差异沉降基本上在3mm左右；土体的侧向位移可以忽略，对于桩长大约30m的刚性桩处理地基，水平位移的测试完全没有必要。 有限元分析表明：考虑桩身为弹性时，桩-板复合地基的桩土应力比随着固结时间的增加而增大，桩土应力比随着桩体模量增加而增大。地基的平均固结度随着桩长的增加而减小、随着桩体模量增加、置换率的提高以及桩体渗透性的增加而增大。当桩体为柔性桩时，地基固结曲线为“向上凸”，当桩体变为刚性桩时，地基固结曲线为“向下凹”；考虑桩身为弹塑性时，桩土应力比先增大后降低最终达到稳定值；桩土应力比达到最大值时，桩体发生屈服，桩.板复合地基的平均固结度小于桩体为弹性时桩-板复合地基的平均固结度。 排水复合桩地基的平均固结度大于深层搅拌桩复合地基和砂桩复合地基，说明排水复合地基的可以加快地基的固结过程。 另外本文还利用有限元分析研究了悬浮桩复合地基的桩土相互作用和固结生状及其影响因素。结果表明：随着下卧层厚度的减小，桩土应力比稳定时的大小随之增大，但当下卧层厚度达到一定厚度时，下卧层厚度对桩土应力比没有影响；悬浮桩复合地基的平均的固结度小于端承桩地基，平均固结度随着下卧层厚度的增加而减小。悬浮桩复合地基的平均固结度随着桩体模量的增加而减小，地基的固结性状主要由下卧软土层决定，桩体模量越大，下卧软土层对地基总体固结度影响越大。 |
| 作者： | 姜岩 |
| 专业： | 岩土工程;土木工程 |
| 导师： | 郑刚 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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