高速铁路桥梁长桩基础桩底压缩层厚度的研究

论文摘要

高速铁路要求轨道结构必须具有高稳定性和高平顺性,因此对桥梁沉降控制提出了严格的要求。高速铁路桥梁长桩基的沉降计算的重要性凸显。在相关影响因素中,压缩层厚度具有重要的意义。合理确定压缩层厚度能够有效提高沉降计算的精度,进而采用合理的地基处理方法以控制沉降及工后沉降。本文依托京沪高速铁路北段DK240工点3个墩位群桩基础的9根基桩,通过理论计算、现场试验和Plaxis 3D Foundation有限元模拟开展研究,得到以下结论：在现场试验中提出了“单点沉降计和液位沉降计联合测试法”,克服了单点沉降计下端无法锚固于稳定基岩的弊端,利用单点沉降计和液位沉降计各自的优势,使得桥梁桩基在深厚软土地基中的沉降监测得以实现。通过对测得数据进行分析,得出压缩层厚度。根据沉降监测数据,修改和完善理论计算数值模型；深层压缩土层的压缩模量也是沉降计算的一个重要参数。提出了与土层深度相关的天然状态下压缩模量的计算公式。通过有限元计算得出桩底压缩层厚度。将现场实测结果与现行规范建议方法和有限元计算结果进行对比分析,得出现行规范中采用“应变控制法”确定压缩层厚度的计算结果偏于保守,建议采用10%应力比为条件的“应力控制法”计算压缩层厚度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 长桩压缩层厚度分析研究现状
• 1.2.1 桩基沉降研究现状
• 1.2.2 压缩层厚度计算研究现状
• 1.3 本文研究内容和目标
• 1.3.1 本文研究内容
• 1.3.2 本文研究方法
• 1.3.3 本文研究目标
• 第2章 深长群桩桩基的压缩层厚度控制标准研究
• 2.1 现行规范确定桩基压缩层厚度的方法
• 2.1.1 基础宽度确定法
• 2.1.2 应力控制法
• 2.1.3 应变控制法
• 2.2 压缩层厚度理论计算
• 2.2.1 工程概况
• 2.2.2 荷载参数
• 2.2.3 土层参数
• 2.2.4 压缩模量修正
• 2.3 压缩层厚度理论计算结果
• 2.3.1 应用基础宽度法计算过程
• 2.3.2 应用应力控制法计算过程
• 2.3.3 应用应变控制法计算过程
• 2.4 本章小结
• 第3章 高速铁路桥梁深长桩基的沉降现场测试
• 3.1 试验简介
• 3.1.1 桥梁沉降控制标准
• 3.1.2 试验段地质情况
• 3.1.3 群桩结构型式
• 3.1.4 试验荷载情况
• 3.1.5 试验元器件埋设情况
• 3.2 沉降元器件数据及分析
• 3.2.1 液位沉降计测试结果
• 3.2.2 单点沉降计测试结果
• 3.3 本章小结
• 第4章 群桩基础沉降有限元分析
• 4.1 软件Plaxis简介
• 4.2 有限元计算
• 4.2.1 计算模型介绍
• 4.2.2 计算参数确定
• 4.2.3 有限元计算过程
• 4.3 计算结果及分析
• 4.3.1 各级荷载作用下的基础沉降
• 4.3.2 基础沉降的等值线云图
• 4.3.3 计算结果及分析
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作