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CFG桩复合地基结构体系的理论研究及数值分析
| 论文题名： | CFG桩复合地基结构体系的理论研究及数值分析 |
| 关键词： | CFG桩复合地基;结构体系;共同作用;桩-网复合地基;承载力;沉降;褥垫层;数值计算;桩土应力比;高速公路 |
| 摘要： | 该文依托广东省新台高速公路软基处理项目,将CFG桩复合地基引入高速公路特殊路段的软基处理;在前人对CFG桩复合地基的研究成果的基础上,将CFG桩复合地基作为一种特殊的结构体系进行了系统研究,主要工作如下:1.在总结归纳CFG桩复合地基在建筑地基处理研究成果的基础上,通过理论分析、数值计算和试验研究,对CFG桩复合地基结构体系共同作用机理、褥垫层技术、优化设计思路、实用设计方法、施工工艺、质量控制和技术经济比较等方面进行了较为系统的探讨.2.借鉴桩基础和复合地基设计思想,分析CFG桩复合地基结构体系的加固机理;通过分析比较几种典型的复合地基承载力与沉降计算方法,提出了适合高速公路CFG桩复合地基承载力和沉降的计算公式;基于桩土共同作用,推导桩土竖向变形的协调方程和应力与变形的解析式.3.运用太沙基极限承载力计算理论,详细讨论刚性基础_垫层_CFG桩复合地基共同作用机理,提出一种分析CFG桩复合地基褥垫层技术的方法.针对刚性承台下设置褥垫层的情况,提出最佳桩间距、合理褥垫层厚度、桩土应力比的计算公式,并讨论了实际置换率与设计置换率的不同.4.利用拱膜理论,研究路堤荷载作用下CFG桩_网复合地基加固机理,"桩_网_土"协同作用机理,提出其工后沉降计算与沉降预测的方法.5.借助ANSYS大型有限元计算软件,对CFG桩复合地基结构体系进行数值计算分析.就影响结构体系特性的诸多因素(如桩的长径比、桩土模量比、褥垫层厚度、置换率、承台刚度、不同地质条件、不同荷载水平等)进行系统数值研究,得到CFG桩复合地基的应力场、位移场、承载和变形的一些基本规律,并给出各因素的影响程度,为优化设计提供一定的依据.6.结合广东省新台高速公路软基处理项目,探索CFG桩复合地基在高速公路软基加固方面的应用技术,特别是对滑塌段、加宽路段及桥台过渡段等软基处理的可行性.对CFG桩复合地基的实用设计方法、施工工艺与质量控制、技术经济比较以及桩身完整性检测、静载荷试验、施工期沉降及工后沉降观测与预测等方面进行了系统试验和研究,取得了许多有益的成果,为CFG桩复合地基处理技术在高速公路软基加固方面的推广应用提供了大量的借鉴依据. |
| 作者： | 何结兵 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 洪宝宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河海大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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