潮汕车站桩网复合地基承载性状物理模型试验研究

论文摘要

桩-网复合地基因其良好的处理效果、简单的施工方法和极高的性价比,近几年在国内外的软土地基处理工程中得到了广泛应用。本文以厦深铁路潮汕车站深厚软土地基处理工程为依托,采用物理模型试验的方法,研究桩-网复合地基的作用性状及承载机理,具体研究内容及成果如下。（1）对国内外的桩-网复合地基应用和研究现状进行了总结和分析,指出了模型试验研究的不足之处。（2）归纳了目前国内不同行业、部门对软土的定义。根据地质勘察资料,论述了潮汕车站的软土分布规律,得出了其“三高一强三低”的特点。（3）根据模型试验相似原理,设计了模型试验方案,并按照该方案进行了模型作及模型试验实施。根据试验成果,绘制了相关曲线,得到以下结论：①桩身轴力随着路堤填土荷载的增加而增大,在对应不同的地基土层中以不同的速率变化,最大桩身轴力位于淤泥层内。②随着桩身深度增加,桩侧摩阻力最初为负摩阻力,到达一定深度后又变为正摩阻力。③对应于每一级荷载,桩土应力比和桩体荷载分担比都有一次跃升,然后趋于平稳或稍微降低,直至施加下一级荷载；越接近加载后期,跃升幅度越小。④随着路堤荷载的增加,无论是桩顶沉降量还是桩间土顶面沉降量,都逐渐增大,且桩间土顶面的沉降量大于桩帽顶的沉降量,两桩中心桩间土沉降量大于四桩中心桩间土沉降量。⑤随着路堤填土荷载增加,土工格栅拉伸应变逐渐增大,增大的速率先慢后快；应变最大的格栅位于桩帽顶,两桩中心的其次,最小的位于四桩中心。⑥随着桩间距增大,桩身最大轴力增加；桩侧负摩阻力减小,正摩阻力增加；桩土应力比增大明显,但是桩体荷载分担比增大不明显；桩、土差异沉降略有减小；土工格栅协调桩-网复合地基变形的功能降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究意义与国内外研究现状
• 1.1.1 研究意义
• 1.1.2 国内外研究现状
• 1.2 研究内容
• 1.3 研究方法
• 1.4 研究路线
• 第2章 现场深厚软土工程特性及处理措施
• 2.1 软土的定义
• 2.2 软土的成因和分类
• 2.3 现场工程地质概况与软土分布
• 2.4 工程处理措施
• 2.5 本章小结
• 第3章 模型试验原理
• 3.1 模型试验的相似要求
• 3.2 相似原理
• 3.3 相似准则的导出方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 物理模型试验过程
• 4.1 模型试验设计
• 4.1.1 模型相似常数的推导
• 4.1.2 模型参数及试验材料的确定
• 4.1.3 模型的几何边界
• 4.1.4 小结构试验
• 4.2 模型制作及测试元器件布置
• 4.2.1 模型槽的制作
• 4.2.2 模型管桩的制作及电阻应变片的布置
• 4.2.3 模型桩帽的制作
• 4.2.4 模型土工格栅的制作及电阻应变片的布置
• 4.2.5 沉降观测标的制作
• 4.3 模型试验实施
• 4.3.1 地基土层的铺设及模型管桩的布设
• 4.3.2 模型桩帽、土压力盒、沉降观测标的布置
• 4.3.3 褥垫层及模型土工格栅的铺设
• 4.3.4 数据采集系统的布设
• 4.3.5 加载及采集数据
• 4.4 本章小结
• 第5章 模型试验数据整理及分析
• 5.1 模型试验数据整理
• 5.2 数据分析
• 5.2.1 桩身轴力分析
• 5.2.2 桩身侧摩阻力分析
• 5.2.3 桩土应力比、桩土荷载分担比分析
• 5.2.4 桩土沉降分析
• 5.2.5 土工格栅变形分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果