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高填方路堤段桩-网复合地基桩土应力比计算及工程应用
| 论文题名： | 高填方路堤段桩-网复合地基桩土应力比计算及工程应用 |
| 关键词： | 高填方路堤;桩-网复合地基;土拱效应;桩土相互作用;桩土应力比 |
| 摘要： | 随着我国经济的飞速发展，我国的公路建设的规模逐渐加大，在软土地区修建公路有时会由于深挖高填造成路堤填方过大，而地基的承载力又较低，如何在高填方段软土地区修建公路成为迫切需要解决的问题，桩-网复合地基由于其能很好地提高地基土体承载力及减小不均匀沉降已成为近年来应用广泛的一种有效的高填方段软土路基加固方法。但对于高填方段，桩-网复合地基工作机理更为复杂，其涉及到路堤填土、桩、桩间土和筋材之间相互作用，而目前针对高填方段的桩-网复合地基承载机理以及关键参数如桩土应力比等的研究尚不成熟，有待进一步的完善。为此，本文针对高填方段软土路基在路堤荷载下土工格栅+桩体双向增强复合地基的受力特点，深入探讨桩-网复合地基的荷载传递机理，基于此提出了一种桩-网复合地基桩土应力比的计算方法，主要工作及结论如下： (1)深入分析了高填方段桩-网复合地基自上而下的承载机理。在高填方段路堤荷载的作用下由于桩与桩间土的刚度差异使得桩土之间形成差异沉降，填土内部产生内力重分布现象，荷载会向桩体发生转移。此外，由于土工垫层的约束作用使土体的整体稳定性和承载能力得到提高。在桩土加固区荷载通过桩体扩散到周围土体中，从而起到加固土体减小沉降的作用。 (2)在明确高填方路堤承载机理的基础上，通过建立合理的力学模型分析路堤中的土拱效应，土网相互作用以及桩土相互作用，进而得到桩土应力比的表达式。而后针对桩-网复合地基工程特性，对影响桩土应力比的关键参数进行深入研究，结果表明，桩间距、路堤高度、填土的压缩模量的增大将导致桩土应力比增加；桩土应力比随着桩间土的变形模量的增大而逐渐减小；此外，土工格栅抗拉刚度的增大将加大桩土应力比值，但影响幅度较小。 (3)将得到的桩土应力比计算公式运用于武广客运专线乌龙泉至临湘段某桩-网复合地基工程，并运用ADINA数值模拟软件进行验证，结果表明理论计算值与试验实测数据、数值模拟结果较为接近，可供相关设计提供参考。 |
| 作者： | 尧奕 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杨明辉;万智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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