软基上桩承加筋路基与桩基桥台的承载机理

论文摘要

桥台后桩承加筋路基作为近年来提出的一种比较新颖的软基处理方法,已在一些工程项目中取得成功。该方法有效的将水平向增强体和竖直向增强体进行综合利用,不仅能够提高地基承载力,同时可以有效的减小路堤的沉降、桥台的前移以及路桥过渡段的沉降差。由于其工作机理复杂,路堤—地基—桥台桩基的整体共同相互作用机理还缺少研究。针对软基上桥头区域存在的病害以及目前桩基桥台施工方面存在的问题,本文利用有限元ABAQUS软件对软基上桩承加筋路基与桩基桥台的承载机理进行研究,为桥台后桩承加筋路基的设计提供理论依据。主要研究工作如下：1、总结分析桥头区域常出现的病害,并系统研究了病害产生的原因；2、针对目前桥台区域存在的病害,总结和研究了病害的主要防治措施、路桥过渡段沉降控制差异及桥台前移的控制标准;3、运用ABAQUS有限元程序建立了桩承加筋路基和桩基桥台模型,系统地研究了桩基桥台-路基-地基的相互作用性状,包括桥台桩基水平位移、桥头路面沉降、桥台桩弯矩等的变化规律等,并对深厚软土地基进行超孔压和固结分析；4、同时对桥台后桩承加筋路基若干影响参数进行分析,并提出厂若干针对桥台后深厚软土地基处理的施工建议；5、针对深厚软基上桥台—路堤-地基整体进行稳定性分析,包括潜在滑动面、剪切带等;

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 桥台区域病害分析
• 1.2.1 桥头跳车病害分析
• 1.2.2 桥台桩基负摩擦力病害分析
• 1.2.3 软土水平侧移引起的桩基病害分析
• 1.3 软基上桥台桩基研究现状
• 1.3.1 现场测试
• 1.3.2 室内试验
• 1.3.3 数值模拟
• 1.4 桥台后软土复合地基固结研究现状
• 1.5 桥台、路堤与地基整体稳定性研究现状
• 1.6 本文研究意义和主要内容
• 第二章 桥头区域的性状研究和病害主要防治措施与控制标准
• 2.1 引言
• 2.2 桥台后桩承加筋路基体系及性状研究
• 2.2.1 桩承加筋路基体系
• 2.2.2 加筋垫层—土相互作用性状研究
• 2.2.3 褥垫层性状研究
• 2.2.4 桩—土相互作用性状研究
• 2.3 桥台区域病害的主要防治措施
• 2.3.1 桥头搭板
• 2.3.2 地基处理
• 2.3.3 压密注浆
• 2.3.4 轻质回填材料的应用
• 2.3.5 土工合成材料的应用
• 2.4 路桥过渡段沉降差异与桥台前移控制标准
• 2.4.1 路桥过渡段沉降差异控制标准
• 2.4.2 桥台前移控制标准及判据
• 2.5 本章小结
• 第三章 桩基桥台-路堤-地基相互作用数值模拟
• 3.0 前言
• 3.1 ABAQUS有限元简介及在岩土工程中的适用性
• 3.1.1 ABAQUS有限元简介
• 3.1.2 ABAQUS在岩土工程中的适用性
• 3.2 ABAQUS/STANDARD中与固结计算相关的基本概念
• 3.2.1 孔隙介质中的流体流动
• 3.2.2 固结计算中的孔压
• 3.3 桩基桥台-路堤-地基有限元模型的建立
• 3.3.1 模型建立
• 3.3.2 参数选取
• 3.3.3 接触面设置
• 3.3.4 模型计算分析步
• 3.4 模型计算结果分析
• 3.4.1 地应力平衡
• 3.4.2 地基和路基沉降分析
• 3.4.3 桥台沉降和水平前移分析
• 3.4.4 路桥沉降差异分析
• 3.4.5 桥台后深厚软土侧移分析
• 3.4.6 桥台桩水平位移和弯矩分析
• 3.4.7 软基不同处理方式结果比较
• 3.4.8 超孔压分析
• 3.4.9 地基沉降固结分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 桥台后桩承加筋路堤影响因素分析及若干施工建议
• 4.1 引言
• 4.2 搅拌桩弹性模量的影响
• 4.2.1 对桥台前移和沉降的影响
• 4.2.2 对地基沉降的影响
• 4.2.3 对桥台桩基水平位移的影响
• 4.2.4 对桥台桩弯矩的影响
• 4.3 搅拌桩间距的影响
• 4.3.1 对桥台前移和沉降的影响
• 4.3.2 对地基沉降的影响
• 4.3.3 对桥台桩水平位移的影响
• 4.3.4 对桥台桩弯矩的影响
• 4.4 土工格栅弹性模量的影响
• 4.4.1 对桥台前移和沉降的影响
• 4.4.2 对地基沉降的影响
• 4.4.3 对桥台桩水平位移的影响
• 4.4.4 对桥台桩弯矩的影响
• 4.5 路堤填料重度的影响
• 4.5.1 对桥台前移和沉降的影响
• 4.5.2 对地基沉降的影响
• 4.5.3 对桥台桩水平位移的影响
• 4.5.4 对桥台桩弯矩的影响
• 4.6 路堤填料堆载速率的影响,
• 4.6.1 对桥台前移和沉降的影响
• 4.6.2 对地基沉降的影响
• 4.6.3 对桥台桩基水平位移的影响
• 4.6.4 对桥台桩弯矩的影响
• 4.7 软土层厚度的影响
• 4.7.1 对桥台前移和沉降的影响
• 4.7.2 桥头地基沉降的影响
• 4.7.3 桥台桩基水平位移的影响
• 4.7.4 桥台桩弯矩的影响
• 4.8 施工建议
• 4.9 本章小结
• 第五章 桩基桥台-路堤-地基整体稳定性分析
• 5.1 引言
• 5.2 分析模型的建立
• 5.2.1 参数选取
• 5.2.2 模型网格
• 5.2.3 计算分析步
• 5.3 计算结果分析
• 5.3.1 软基未处理时稳定性分析
• 5.3.2 搅拌桩处理后稳定性分析
• 5.3.3 桩承加筋处理后稳定性分析
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 主要结论
• 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历