文档介绍：河海大学
硕士学位论文
带帽刚性疏桩复合地基数值分析和优化设计研究
姓名:朱筱嘉
申请学位级别:硕士
专业:交通运输规划与管理
指导教师:何良德
20070401
摘要枳春系鼗诔两悼刂埔G蠼细叩那磐啡砘庸讨刑乇鹗视茫昀丛高速公路软基处理中得到了广泛的应用。但作为一种全新的软基加固处理技术其理论研究落后于工程实践,对枳春系鼗ぷ餍宰吹睦砺垩芯康鼗共还唬乇是高速公路路堤填土下枳春系鼗ρ肿础B畚恼攵陨鲜鑫侍猓殖∈验与有限元分析相结合,从理论分析和数值模拟等方面对带帽桩复合地基的力学性状进行了研究和探讨,论文完成的主要工作内容如下:肁软件建立プP徒惺的D猓治隽撕稍匾怀两登特性、桩土荷载分配、桩土应力比、桩身应力、侧摩阻力等多个方面,并通过与现在试验结果对比分析,得到有限元模拟结果与现场载荷实验结果大致一致,说明模型是可行的。ü鼳软件建立了典型春系鼗扑隳P停治隽巳斓娌恪桩长、桩帽尺寸、桩间距、土体模量等各种因素,对春系鼗ρ宰吹挠响和变化规律。谙钟衅渌透春系鼗芯康幕∩希萦邢拊7治鼋峁频糚桩复合地基桩土应力比计算公式,将荷载进行简化,采用夂虰解联合求解竖向附加应力,以及沉降的计算,并提出枳春系鼗挠呕杓关键词:高速公路;带帽管桩;复合地基;蛔劣αΡ龋缓稍胤值1龋数值分析;有限元;优化设计思路。
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耘薹薹吵年朔,于日年,朋,,日丞么本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布【包括刊登谌ê雍4笱а学位论文独创性声明:取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实,本人负全部责任。论文作者┟:学位论文使用授权说明河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊馀贪电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文究生院办理。门,砖彳.
第一章绪论引言近年来,随着高速公路建设的突飞猛进,我国对与公路工程技术相关课题的试验研究也取得长足的发展,特别是关于高速公路路基处理方面的研究,因为其问题的特殊性与复杂性而更为工程界所重视。在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土【’而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,尤其要发展高速公路。这些地区除少数地段外,大部分地质条件不太好,土层多为海相沉积、湖相沉积和河相沉积。土的类别多为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土及淤泥混砂层,属于饱和的软粘土。这些土抗剪强度低、含水量大、压缩性大、透水性差、灵敏度高。在这类软土地基上修建公路,会遇到稳定及变形等问题;特别是对于高速公路而言,不仅要求路堤稳定,而且对工后沉降要求高,尤其是要严格控制工后不均匀沉降。从已建软土地基上高速公路运行情况看,工后沉降较大,路面产生较大的不平整和横向裂缝;在桥头、涵洞、通道等人工构造物处特别容易造成“桥头跳车”现象,轻者影响行车速度,损坏车辆,严重的会导致交通事故,造成人员伤亡。因此,在软土地基上修建高速公路,如何减小工后沉降是一个迫切需要解决的问题。目前在修建高速公路时对软基的处理主要有以下几种方法:桥梁跨越、减轻路堤荷载、地基处理、工后修补和综合处理。在实际应用中,常用的地基处理方法可分为土质改良和复合地基两大类【俊M林矢牧及ㄅ潘ぱ狗ā⑶亢环ā⒒惶钔敛法和其他方法。若采用堆载预压法,不仅施工工期长,而且质量难以保证。强夯法主要是针对透水性较强的软土的加固效果明显,对软粘土不适宜。复合地基法对于软弱地基特别是桥头过渡段,可以有效地减小不均匀沉降。然而,为适应或适当超前经济发展要求,公路建设尤其是高速公路建设任务重且工期紧张,常规的地基处理方法一般解决不了工期紧张的问题。刚性混凝土桩如预应力管桩复合地基具有施工便捷、提高地基承载力、显著降低施工工期和工后沉降的优点。因此,在深厚软土路基中,带帽预应力管桩等刚性桩基础形式在高速公路建设中逐渐得以推广、应用。但理论研究的相对滞后,必然会制约其发展的空间和速度。随着对这类刚性桩复合地基的同益重视,很多问题诸如桩基础型式、设计标准与设计方法等正亟待解决。河海人学颅畚
复合地基理论研究现状基和竖向增强体复合地基两大判。狭义的复合地基主要指竖向增强体复合地基,.春系鼗姆⒄购陀τ复合地基法是在天然地基中设置一定比例的增强体,使桩土共同承担荷载,并具有密实法和置换法的效应8春系鼗胱际遣捎靡宰男问酱地基,两者有其相似之处,但复合地基属于地基范畴,而桩基属于基础范畴,所以两者