超宽路堤附加应力分析及软土加固措施

论文摘要

随着我国国民经济的发展,高速铁路与客运专线的建设也发展的很快,对路基的沉降变形提出了很高的要求。我国沿海地区软土地基分布广泛,目前,在沿海通道的在建项目中（甬台温、温福、福厦）主要采取预应力混凝土管桩、CFG桩等复合地基处理深厚软土路基沉降变形,取得了较好的成果,但也存在着成本很高的缺陷。多元复合地基是近年来逐渐发展起来的一种新型复合地基形式,在形成复合地基时,竖向增强体可以采用同一长度,也可采用长短桩形式;长桩和短桩可采用同一种材料制桩,也可采用不同材料桩,采用不同材料制桩时即形成多元复合地基。主要包括各种桩型联合排水固结法复合地基处理、刚柔桩复合地基处理、长短桩复合地基处理等。主要利用排水固结与刚性长桩解决深层软土的沉降,利用柔性短桩解决承载力的不足。多元复合地基组合措施比单一的复合地基措施更加经济,目前在高层建筑基础和公路工程中应用逐渐增多,具有广阔的前景。但是,这两种复合地基的加固机理及效果均缺乏系统研究,在现行有关规范中并为提及,在高速铁路地基处理领域尚未采用。沿海通道的厦深铁路段即将开工建设,线路多数地段位于深厚软土地区,其中车站线路长约3km,填方高度约7m,场坪全部建设在厚度15～40m的深厚欠固结淤泥及液化砂土等不良地层上,需要处理的地基面积高达20万m2。论文通过计算设插塑料排水板与否的固结度计算,得出设插排水板之后既满足地基沉降的要求,也满足施工工期的要求,提出了CFG桩+塑料排水板、管桩+排水板以及CFG+管桩+排水板的加固措施。并且利用ansys有限元软件研究了车站超宽软土地基的附加应力分布。结果表明:当路堤宽度L＜80m,路堤宽度的增加对中心线以下的沉降影响较为明显;当L＞80m,随路堤宽度的增加引起的中心线以下的沉降增量很小,几乎可不考虑。路堤宽度L＜100m,最大沉降位于中心线处,沉降曲线大致为“抛物线”型;当L＞100m最大沉降位移偏离中心线,向中心线两侧发展,沉降曲线呈不对称“马鞍”型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 立题的背景及意义
• 1.1.1 软土地基
• 1.1.2 多元复合地基
• 1.1.3 软土地基沉降及工后沉降
• 1.1.4 超宽路堤
• 1.2 本课题研究现状及研究内容
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 题研究意义及内容
• 第2章 研究区段工程概况及研究内容
• 2.1 工程概况
• 2.2 地层岩性及其物理力学特征
• 2.3 车站软基加固工程特点及特殊性
• 2.4 工后沉降控制标准
• 2.4.1 工后沉降控制的标准
• 2.4.2 车站工后沉降控制标准
• 2.5 研究区段的地层特点
• 2.6 小结
• 第3章 地基处理设计方案
• 3.1 常用软基加固方法
• 3.2 排水板的选用
• 3.2.1 天然地基（不设排水板）固结度计算
• 3.2.2 设插排水板固结度计算
• 3.3 软基加固方法比较
• 3.3.1 排水预压、超载预压
• 3.3.2 CFG桩+排水
• 3.3.3 管桩+排水
• 3.3.4 CFG桩+管桩+排水
• 3.4 各方案优缺点
• 3.5 小结
• 第4章 复合地基沉降的理论计算
• 4.1 CFG桩地基承载力计算
• 4.1.1 CFG桩单桩承载力
• 4.1.2 CFG桩复合地基承载力
• 4.2 地基沉降的计算方法
• 4.3 工后沉降计算
• 4.4 小结
• 第5章 超宽路堤附加应力有限元分析
• 5.1 有限元软件-ANSYS简述
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 ansys有限元原理
• 5.2 ansys计算过程
• 5.2.1 计算条件及方法
• 5.2.2 地基土层基本参数
• 5.3 计算结果及分析
• 5.3.1 一般断面计算分析
• 5.3.2 超宽路堤断面计算分析
• 5.4 小结
• 结论
• 1.主要结论及成果
• 2.展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
• 参考文献