高速铁路载体桩复合地基沉降变形规律研究

论文摘要

高速铁路对其线下结构的平顺性和稳定性有着严格的要求。软土地基沉降控制是高速铁路的关键技术之一。然而由于土体模型比较复杂,复合地基的沉降计算水平远落后于工程实践。目前对复合地基的应力场和位移场的分布情况研究较少,足尺现场实测资料更是稀缺,复合地基沉降计算理论处于不成熟阶段。因此展开载体桩复合地基沉降规律的研究,具有十分重要的意义。本文依托京沪高速铁路载体桩复合地基现场试验,获得了丰富的现场实测数据。并以此分析了载体桩复合地基随时间、荷载发展的沉降规律,并与其它形式复合地基的沉降特性进行了对比分析。结合路堤荷载下的受力特点,介绍了几种常用复合地基沉降计算方法。并对沉降计算中的三个重要问题做出一些研究：①介绍了梯形荷载下附加应力系数和平均附加应力系数的计算方法；②介绍了三种压缩层厚度的计算方法,发现应力比小于0.1的应力控制法和应变控制法比较接近实测值；③分析了压缩模量对沉降计算的影响,发现马建林法和刘子彤法比较符合实际。结合现场实测数据,用四种方法对载体桩复合地基进行了沉降预测分析,发现双曲线法和灰色系统法能够较好的预测其沉降发展规律。

论文目录

• Abstract
• 摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 复合地基概述
• 1.3 载体桩复合地基概述
• 1.3.1 载体桩简介
• 1.3.2 载体桩复合地基工程特性
• 1.3.3 载体桩复合地基加固机理
• 1.3.4 载体桩复合地基变形机理
• 1.4 载体桩复合地基研究现状及存在问题
• 1.5 本文主要工作
• 第2章 载体桩复合地基现场试验及数据分析
• 2.1 试验段工程概况及设计方案
• 2.1.1 试验段工程概况
• 2.1.2 试验段设计方案
• 2.2 现场试验方案及元器件的安装
• 2.2.1 载体桩复合地基现场试验方案
• 2.2.2 监测元器件安装与调试
• 2.3 现场测试成果及数据分析
• 2.3.1 管桩断面沉降测试成果
• 2.3.2 载体桩3断面沉降测试成果
• 2.3.3 CFG桩断面沉降测试成果
• 2.3.4 三种加固形式沉降特性对比分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 路堤荷载下载体桩复合地基沉降计算方法
• 3.1 载体桩复合地基沉降计算理论
• 3.1.1 复合地基沉降计算理论
• 3.1.2 现行规范沉降计算理论
• 3.2 路堤荷载下地基中应力计算
• 3.2.1 路堤底面压力
• 3.2.2 地基中应力及附加应力系数
• 3.2.3 路堤荷载下平均附加应力系数
• 3.3 载体桩复合地基变形计算深度研究
• 3.3.1 应力控制法
• 3.3.2 应变控制法
• 3.3.3 基础宽度法
• 3.3.4 现场实测法
• 3.4 地基土压缩模量取值分析
• 3.4.1 沉降计算中压缩模量选取
• 3.4.2 压缩模量当量值的简化计算方法
• 3.5 载体桩复合地基沉降算例分析
• 3.5.1 计算参数选取
• 3.5.2 载体桩复合地基最终沉降计算
• 3.5.3 压缩模量对沉降计算的影响
• 3.5.5 压缩层厚度确定方法对比分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 路堤沉降预测及工后沉降评估
• 4.1 沉降预测方法简介
• 4.1.1 曲线拟合法
• 4.1.2 灰色系统法
• 4.2 沉降及工后沉降预测实例分析
• 4.2.1 载体桩3号断面工程概况
• 4.2.2 沉降拟合结果分析
• 4.3 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