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高速铁路DDC桩加固黄土地基承载及沉降特性研究
| 论文题名： | 高速铁路DDC桩加固黄土地基承载及沉降特性研究 |
| 关键词： | DDC桩;复合地基;承载特性;现场试验;数值模拟;高速铁路 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路运行速度的不断提高，对路基工后沉降和地基承载力的要求也越来越严格，尤其是在黄土地区修建客运专线，必须要完全消除黄土的湿陷性才能满足路基工后沉降的高标准要求。孔内深层强夯法（DDC法）是在桩土挤密法和强夯技术基础上演化而来的一种新型地基处理方法，该法在处理湿陷性黄土地基的过程中能有效地降低孔隙率，消除地基湿陷性，工程运用十分广泛。其主要是利用高动能的特制重锤对填料进行深层的动力夯、砸和强制侧向挤压作用，使桩体变得十分密实，而桩周土受到的强力侧向挤密应力在成桩后也开始释放，对桩体产生很大的侧向约束，这样在很大程度上增强了桩侧摩阻力，使加固后的桩与桩间土能够形成一个密实的整体。经过处理后的复合地基承载性状得到明显的改善，能达到一般柔性桩加固地基难以取得的效果。 虽然DDC法在工程实践中已得到广泛应用，但其理论研究一直停滞不前，远远落后于工程实践。本文以宝兰客运专线兰州枢纽站内地基处理工程为依托，对DDC桩加固处理黄土地基的承载及沉降特性进行了研究，主要进行的工作如下： (1)探讨了DDC桩复合地基的加固机理以及对其承载特性的影响因素，总结了目前DDC桩复合地基的沉降计算理论。 (2)对DDC桩身填料进行了改良试验研究。通过击实试验，确定了改良黄土的最优含水率和最大干密度；通过压缩试验，掌握了改良黄土的压缩等级；通过无侧限抗压强度试验，得到了改良黄土强度的影响因素；通过三轴剪切试验，对改良黄土的抗剪强度指标进行了研究。 (3)从DDC桩的现场试验来看，通过平板载荷试验，确定了单桩复合地基承载力特征值的大小，得到了单桩复合地基的荷载与沉降关系曲线；通过标准贯入试验，得到了桩体与桩间土的标准贯入锤击数；通过桩土应力比试验，掌握了在竖向荷载作用下复合地基桩、土荷载分担比的情况；通过浸水载荷试验，研究了复合地基在浸水条件下的沉降变形规律，并测得了停水后桩周不同范围内土样的含水率，计算出了在试坑周围水分的渗透范围；由桩体与桩间土的检测结果，得到了不同深度处桩体的压实系数、无侧限抗压强度以及桩间土的挤密系数、平均干密度等重要指标。 (4)利用有限元软件MIDAS/GTS分别建立DDC单桩复合地基和群桩复合地基模型。模拟了在竖向荷载作用下复合地基的沉降变形与荷载传递规律，得出了桩体应力和桩侧摩阻力的分布曲线，通过对这些曲线的深入分析，归纳出了DDC桩复合地基的荷载传递机理。最后研究了外加荷载、桩体长度、桩体模量、垫层厚度等因素对DDC桩复合地基承载及沉降特性的影响。 |
| 作者： | 杨鹏 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 黄志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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