文档介绍:中南大学
硕士学位论文
深厚软土地层桥梁超长群桩基础沉降机理的试验研究
姓名:蔡君君
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:王星华
20100510
摘要路的沉降量,尤其是桥涵基础,其沉降差异量将会对高速列车的运行造成严重的影响。目前,研究深厚软土地区超长群桩基础沉降的试桩及机理进行了研究。文章首先阐述了,并从理论上介绍了群桩沉降的工作性状,总结了国内外广泛应用的群桩沉降计算方法,同时对其假定条件、适用范围及优缺模型试验和有限元软件三维数值模拟几方面出发,对竖向荷载作用下超长群桩基础桩身轴力、桩侧摩阻力、基底土中附加应力和孔隙水压力的分布及猄曲线的特性做出了详细的分析,所得结果和规律均相吻合。通过试验和有限元分析,主要得出如下结论:谕夂稍刈饔孟拢碇崃λ孀派疃鹊脑黾佣鸾ゼ跣。桩侧摩阻力沿桩身至上而下逐渐发挥,呈非线性分布,在桩顶以下一定范围内达到峰值,后逐渐降低并维持在一定值;刑ǖ淄撂逯懈郊佑α统紫端沽孀派疃鹊脑黾佣逐渐衰减,在承台底一定深度内其数值衰减接近至喜亢稍厥┘雍笕鹤≈饕7⑸谒彩背两岛凸探岢两倒程。超长群桩基础中心部位的沉降变形最大,周围土体的沉降要稍小些,桩端平面以下一定范围内软弱层土体也发生沉降。同时,具体分析了不同桩数、桩间距、桩长和桩径影响因素下的基础沉降特性;谰菹殖〕两倒鄄馐荩捎没疑低忱砺鄱怨ず蟪两到了预测,可为高速铁路的设计和施工提供较为充分的数据参考。根据文章研究成果,提出了相关群桩基础工后沉降施工控制措施,对我国同类高速铁路桥梁桩基础的建设具有一定的参考意义。群桩基础,沉降特性,现场试验,模型试验,有限元随着高速铁路和客运专线的大量兴建,对线路的平顺性和刚度的要求更加严格,为了满足其建设和安全运营的要求,就要严格控制线资料和实测资料不多,制约了人们对其沉降特性的全面认识。本文以京沪高速铁路蕴藻浜特大桥黄渡桥段和苏州高架站桥段的施工过程现场监测为依托,采用现场试验、模型试验和有限元数值模拟相结合的方法,对深厚软土地区的桥梁超长群桩基础的沉降特性点进行了归纳和比较,便于计算时选取合适的方法。随后从现场试验、关键词:硕宦畚
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翮签名至颦日期:鲨年兰月虫作者签名:旌童墨日期:翌生年』月当学位论文版权使用授权书原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致诩牡胤酵猓论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名
第一章绪论桩基础沉降研究现状概述随着国民经济的发展,高速铁路成为一种发展趋势,基础承受的荷载越来越大,对工后沉降的要求也越来越高。京沪高速铁路是我国《中长期铁路规划网》中“四纵四横”客运专线的南北向主骨架,作为其中投资规模最大、技术含量最高的一项工程,也是一条具有世界先进水平的高速铁路。该线路全线为新建双线,与既有京沪铁路的走向大体并行,设计时速饕Mü腥硗痢⑺扇硗恋不良地质地段,局部通过剥蚀低山丘陵区,为第四系地层覆盖,系江河、湖泊、海相沉积形成,为黏土、粉质黏土夹粉细砂层,上海地区和苏锡常地区由于常年超采地下水还形成区域地面沉降现象,形成沉降漏斗区,大部分地区为深厚软土地层、松软土等不良地质地段,该地区桥涵基础大量采用钢筋混凝土钻孔灌注桩对于高速铁路或客运专线,随着列车速度的明显提高,若桥涵的工后不均匀沉降量过大,将会造成线路的平顺性差,从而引起列车振动、轮轨动力作用增大,导致列车通过时产生巨大的冲击力,在高速行车条件下,使列车在平稳、舒适、安全性方面严重恶化,甚至导致列车脱轨,这使得控制桥涵基础沉降和变形成为高速铁路基础设计和施工中的最大特点。《京沪高速铁路设计暂行规定》卸基础工后沉降做出了严格的规定,。桩基础沉降问题可分为单桩沉降问题和群桩沉降问题。在一柱一桩的情况下,单桩沉降问题是一个实际课题,而就软土地区