文档介绍：长安大学
硕士学位论文
复合地基加固技术在高填土路堤地基处理中的应用研究
姓名:孙吉勇
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:冯忠勇
20050101
摘要黄河中下游冲积平原地区修筑高速公路,当路基填土较高、工期较短时,必须解决沉降控制这个关键技术问题。本文以国道弑踔莼坪庸反笄乓吖程的高填土路基为依托,采用粉喷桩与土工格栅联合加固技术处理高填路堤地基,基于现场试验,分析了联合加固区路基的应力与沉降变形规律,揭示了联合处治技术的加固机理,为设计和施工提供了可靠的技术支持:采用模拟试验技术,分析了土工格栅界面的应力分布规律及土工格栅层数、埋设位置、层间厚度对加固效果的影响;利用三轴试验,研究了加筋复合土体的等效围压法理论的可行性:采用砑圆煌た鼋辛耸捣治觯⒔挛圆愀郊佑αΤ∮解的计算成果进行了对比;最后采用改进的稳定计算方法对土工格栅提高路堤的稳定性进行了分析。研究成果很好指导了滨州黄河公路大桥引线工程高填土路基的设计与旖工,对软土地区公路路基的设计与旌工亦具有重要的理论指导意义和实用价值。关键词:粉砂土路基粉喷桩±工格栅联合加固地基沉降
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第一章绪论研究现状种。数值法是基于有限元分析方法,采用简化模型或按简单单一材料进行计算分所谓复合地基侵柑烊坏鼗诘鼗砉讨胁糠滞体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区由基体烊坏基土体驮銮刻宥糠肿槌傻娜斯さ鼗D壳暗母春系鼗问接兄没弧⑴潘结、振密挤密、加筋及化学处理等。本文仅对粉喷桩和土工织物在实际工程中应用的相关内容展开研究。.叟缱春系鼗芯肯肿粉喷桩是”粉体喷射粉喷桩”的简称。以水泥、石灰等材料作为固化剂,通过专用的粉体喷射搅拌旌工机械,用压缩空气将粉体加固材料射入地基中,再凭借钻头叶片的搅拌旋转,与原位土充分搅拌,形成具有整体性、~定强度的竖向增强土,从而提高地基的强度,有效地控制地基变形。,年仅进行了第一次试验,制成了一根用生石灰和软土拌制成粉喷桩。年开始用于工程实践,成桩直径为畲蠹庸躺疃任猯一耆毡疽部J佳兄剖医涟旖工机械,年成功应用石灰粉体加固软土地基工程,加固深度为。我国于世纪年代初引进此项技术。目前已广泛应用于铁路、公路、市政工程、港口、码头、工业与民用建筑等行业的软土地基加固中,取得了良好的经济效益和社会效益。经工程实践证明,该方法具有以下特点:┕ぜ虻ァ⒖焖佟㈧汗ば矢摺7叟缱慷忍岣呓峡欤虼颂乇鹗视于工期紧、快速提高强度等方面的工程。肫渌庸谭椒ㄏ虮冉希喾叟缱裙な闭鸲⒃胍舻停稍谑区和其他密集建筑群处进行施工。撂寮庸毯竺芏然静槐洌韵挛圆悴换嵩黾痈郊雍稍亍受测试技术的限制,有关粉喷桩的加固机理仅限于定性分析,缺少可靠的理论基础。目前粉喷桩复合地基的沉降计算方法大致可分数值法和简化计算法两
与桩体实际受力状况明显不符,以上所提及的承台、加固区长宽与桩长比一样会影响此法的计算结果,故此法对粉喷桩加固路基的情况计算结果相差也会很大。析,主要方法有二维或三维有限元分析、有限条分法及半数值解法。由于粉喷桩属柔性桩,受力状态为桩土共同作用,进行简化计算与原受力状态不符,因此选用合理的计算模型与计算参数是十分重要的。简化计算法是基于分层总和法作一些修改,工程中一般采用简化计算方法,这些方法从研究途径上分为将粉喷桩复合地基作为整体考虑的沉降计算方法和将复合地基作为沉降加固区和下卧层压缩量分别考虑的沉降计算方法。将粉喷桩复合地基作为整体考虑的沉降计算方法有沉降折减法、应变修正法、位移模式法及附加应力解析法;将复合地基作为沉降加固区和下卧层压缩量分别考虑的沉降计算方法有复合模量法、应力修正法和桩身压缩量法。计算下卧层内附加应力的几种方法,均是从不同角度和假定建立的近似计算法。应力扩散法,是借用验算下卧层承载力是否满足要求所采用的简化计算法,扩散角的选定是近似的,应力扩散角是受上下两层土力学性质差异的影响,是一个复杂的问题,难以确定;等效实体法,其周边摩阻力,分布也难以确定。这两种方法部是基于求出传至软土层顶面的应力毋和作用范围,再将其按天然地基表面作用荷载的情况,汁算下卧层中的应力分布,亦即将地基内部作用荷载的问题,简化布辛奈斯克、佛拉蒙问题处理,这和实际情况相比有一定差异。Ⅵ—法的桩侧摩阻力的分布、及其对桩间土中应力的作用,以及桩间土分担的荷载仍按天然地基中的应力分布汁算,这些都存在一定的问题,有待研究,而且计算较繁,不便应用;当量层法也是一件近似的简化计算方法,它考虑了铝讲阃粒跋煊αΨ稚⒌闹饕Aρе副臧秃颓鹬涞牟钜欤苯计算下卧层的应上分布。同时亦可方便地计算出复合土墨中的应力分布,其难点足刘何确定当量层厚度。有关专家和学者认为,用应力扩散法计算,计算简单快捷,耍