文档介绍：河海大学
硕士学位论文
高速公路PTC疏桩复合地基试验研究和优化设计方法
姓名:陈志芳
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
20050301
摘要在高速公路工程中,对于桥头深厚软土地质路段,采用枳春系鼗处理是一项全新的技术。枳春系鼗哂凶缎⒆渚啻蟆⒆宄性亓Ω等特点,桩帽的布设也使得其承载特性与作用机理与一般复合地基不同,并且更加复杂。对此,本文采用原型静载试验的方法,对带帽プ约八春系鼗承载性状进行研究,分析桩身、桩帽、桩间土共同作用下其沉降变形规律。试验结果表明,土体在承载过程中存在滞后效应,随着上覆荷载的增大,复合地基的沉降变形呈现两个阶段性的变化,在第一阶段主要由桩体承担荷载,在第一拐点处桩体到达极限,第二阶段土体共同承载,第二拐点处土体到达极限,复合地基发生破坏。桩帽将更多的荷载传至桩体,使得桩体的承载力得以充分发挥,桩帽也改善了桩顶的应力集中状况,整个桩体的上刺量很小。地表土压力可以看成均匀分布,桩间土受荷沉降时对桩体会产生负摩擦力,相同沉降下,桩体承载力较之自由状态有所降低。同时,试验分析表明碎石垫层的作用并不明显。随着荷载和沉降的增大,桩土荷载分担比和桩土应力比也呈两个阶段性的变化。根据试验的分析成果,参考现有复合地基和复合桩基的设计计算理论,进行数值分析,将荷载进行简化,采用解和解联合求解竖向附加应力,进一步探讨其作用机理,分析桩土之间的影响。并提出枳春系鼗挠呕杓扑悸罚钡纳杓品椒ǎ⑼练值荷载的计算方法,以及沉降计算中简单适用的分部计算法和拟应力修正法。关键词:高速公路:茏桓春系鼗壕苍厥匝椋蛔保蛔坑αΡ荷载分担比;数值分析;猓挥呕杓
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第一章绪论第一节引言层深厚路段的桥头、通道等结构物衔接部位,通常会因工后沉降量过大而产生“桥头跳车”现象,严重影响到行车速度和行车安全,因此桥头、箱头的软基处理就显目前,世界经济正进入工业化、信息化和跳跃式发展阶段。经济的发展需要方便、快捷、安全的交通服务,高速公路对社会经济发展的促进作用越来越明显。高速公路具有运量大、速度快、辐射远、效益高的特点和优势,不仅带动了运输结构的改善和运输效率的提高,而且促进了沿线产业结构的优化和区域经济的发展在我国,由于人口和地域因素的影响,交通运输对经济发展的瓶颈制约日益突出,发展高速公路建设,有利于商品、资本、技术、知识等在更大范围内更快的流动和配置,对社会经济发展产生的深层次影响是全方位的、久远的,既是国民经济和社会发展的要求,也是满足快速增长的交通运输需求的需要U庖坏阋训玫礁骷墩加快,根据调整后的“十五”计划,我国年公路交通发展的预期目标是新增高速公路公里,至年底,全国高速公路通车里程将达到万公里。另外,中国高速公路网目前已完成规划,其总里程将超过蚬ɡ铮哟舐个人口在万以上的城市。在未来昴冢敌懈咚俟吠娜娼ㄉ琛在高速公路的建设过程中,受地理位置制约,道路选线迫于充分利用土地的现实,通常不得不穿过不良地质地区,如滨海、湖沼、谷地、河滩等软土地区。在软土地区修筑高速公路,多年来一直是公路建设的一个重大技术课题】。软土是指天然含水量高、孔隙比大、透水性小、压缩性高、抗剪强度低的细粒土,在我国分布十分广泛,在长江、珠江三角洲等滨海和湖沼地带尤为普遍。软土地基工程力学性能很差T谌砘闲藿ǜ咚俟罚呗返桃虻鼗榷ㄐ圆还换虺降过大,低路堤因交通荷载的作用,常使道路发生变形,功能受到破坏,影响高速公路的正常运营,同时还危害到沿线的基础设施和周围的环境8咚俟啡砘理的主要巨的是在保证路堤稳定的前提下有效地控制工后沉降。实践表明,在软土得尤为重要。因地制宜,选择安全经济、技术可行的软基处理方式是高速公路工程建设中的一项重要研究课题。府的重视,从年第一条高速公路建成通车以来,高速公路投资建设速度逐步河海大学硕士学位论文
第二节复合地基理论研究现状长期以来,土木工程界的专家学者针对分布于我国的各种不同性质的软土进行了大量的科学研究和工程实践工作,积累了相当丰富的软基处理经验。近年来,软基处理技术发展很快。在高速公路工程中,软基处理最新发展反映在软基处理设计计算理论、材料、施工机械设备、施工工艺、现场监测技术,以及软基处理新方法的不断发展和多种处理方法综合应用等各个方面。年,在沪杭甬高速公路拓宽工程中,采用了路堤桩加土工格栅方法处理桥头软土地基,达到了控制沉降的目的”’。这是先张法预应力混凝土管桩臥首次应用于商速公路工程。年,预应力管桩复合地基处理方法应用于沪宁高速公路拼接拓宽工程试验段,也取得了较好的效果【。预应力混凝土桩具有桩材质量好、穿透能力强、旌工快、工程地质适应性强、场地文明、施工质量易于控制等特点。在高速公路工程中,对厚度达陨