振动沉管碎石桩、PHC桩联合处治软土地基的研究

论文摘要

高速公路为大型带状构筑物,往往要穿越多种地形地貌,土层条件多变,地基处理长度较大。在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。本文依托工程位于罗富高速公路第十五合同段富宁立交区,为了解决立交区的软土路基问题,首次采用了振冲碎石桩和PHC管桩联合处治的方法,具体说来就是振挤碎石桩和静压PHC管桩联合处治软土地基。本文就联合处治软土地基的加固机理、设计方法、施工工艺、沉降分析及经济指标等方面进行了研究。首先,通过分析各类软土地基处理方法的加固机理和应用效果,并根据各种桩型的适用性,结合实际工程当地的地质条件,确定了采用联合法处理软土地基的方法,用碎石桩加固地基以控制路基沉降,用PHC桩增强侧向约束；并根据施工条件和工程地质条件,确定了合适的施工方法,碎石桩采用振动沉管法,PHC桩采用静压入土。其次,为解决本工程沉降问题,本文对复合地基沉降计算理论及沉降观测和数据分析进行了论述,通过理论分析和观测数据分析,肯定了深层加固和侧向约束联合处治软土地基的应用效果。最后,本着“安全、适用、经济”的原则,本文对各种桩基的定性适用原则和定量费用指标进行了对比分析,证明了碎石桩和PHC桩联合处治软土地基具有较好的经济效益值得广泛推广。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.1.1 复合地基在高速公路软基处理中的应用
• 1.1.2 问题的提出
• 1.2 预应力混凝土管桩发展概况
• 1.2.1 预应力混凝土管桩的特点
• 1.2.2 国外预应力混凝土管桩的发展
• 1.2.3 我国预应力混凝土管桩的发展
• 1.2.4 预应力混凝土管桩理论研究
• 1.3 碎石桩复合地基发展概况
• 1.3.1 碎石桩的发展概况
• 1.3.2 碎石桩复合地基的特点
• 1.3.3 碎石桩应用举例
• 1.4 研究对象、内容及方法
• 第二章 联合处治软土地基的设计方法
• 2.1 联合处治软土地基的机理研究
• 2.2 碎石桩处治路基沉降
• 2.2.1 对砂土、粉土及非饱和性粘土的加固机理
• 2.2.2 对饱和性粘土的加固机理
• 2.2.3 碎石桩处治地基沉降
• 2.3 PHC桩处治地基稳定
• 2.3.1 静压桩作为挤土桩的机理研究
• 2.3.2 PHC桩解决路基水平位移问题
• 2.4 联合处治方案选择
• 2.4.1 碎石桩设计
• 2.4.2 PHC桩设计
• 2.4.3 联合处治方案设计
• 第三章 联合处治软土地基的施工工艺
• 3.1 软土地基常用施工方法
• 3.2 碎石桩施工
• 3.2.1 施工前准备及试桩
• 3.2.2 施工工序及方法
• 3.2.3 施工注意事项
• 3.2.4 效果检测及结论
• 3.3 PHC桩施工
• 3.3.1 施工准备
• 3.3.2 PHC桩施工工艺
• 3.3.3 施工总结
• 3.3.4 PHC桩施工中的质量通病
• 第四章 施工期沉降与工后沉降观测分析
• 4.1 填土速率控制
• 4.2 复合地基沉降计算理论
• 4.2.1 土体最终沉降量计算现状
• 4.2.2 碎石桩复合地基沉降计算理论
• 4.2.3 复合地基沉降计算
• 4.3 沉降观测及数据分析
• 4.3.1 沉降观测原始数据
• 4.3.2 沉降数据分析
• 4.3.3 位移数据分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 联合处治软土地基的技术经济综合评价
• 5.1 各种桩型选择的定性原则
• 5.2 各种桩型费用的定量比较
• 5.2.1 直接成本
• 5.2.2 间接经济效益
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 本文主要结论
• 6.2 进一步研究的建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果