高速鐵路載體樁復合地基承載及沉降特性研究.pdf

1、本論文以鐵道部重大課題“京滬高速鐵路深厚軟土、松軟土地段復合地基關鍵技術試驗研究——載體樁復合地基沉降特性和計算方法研究”(編號2008G32-A)為依托，以京滬高速鐵路廊坊試驗段現(xiàn)場試驗為基礎，進行了旨在滿足高速鐵路沉降標準的載體樁樁筏結構復合地基的理論研究。
　　1.通過對現(xiàn)場施工的研究，對高速鐵路載體樁復合地基施工過程中的跳打工藝、錘擊跟管工藝等施工工藝需要注意的要點進行了總結，并根據(jù)本試驗段現(xiàn)場施工情況提出了高速鐵路中載體

2、樁的相關施工參數(shù)。
　　2.通過試驗現(xiàn)場與管樁及CFG樁對比的重型動力觸探試驗的檢測結果分析得出，載體樁復合地基對擴大頭深度區(qū)域擠密效果顯著，同時對擴大頭頂面以上1.5m范圍的土體也有明顯的擠密，而管樁與CFG樁無明顯擠密效果。
　　3.通過與管樁及CFG樁對比的現(xiàn)場沉降變形及壓力監(jiān)測試驗得出，各樁型對工后沉降的控制均能滿足京滬高速鐵路的要求;相對管樁與CFG樁而言，載體樁復合地基沉降量大且沉降穩(wěn)定所需時間長，管樁、CFG樁

3、的最大沉降為載體樁最大沉降的23％和52％左右;樁帽對本試驗段樁筏結構載體樁復合地基的控沉效果不明顯。
　　4.針對目前高速鐵路樁筏結構中筏板計算理論不完善，仍采用簡化計算方法，缺少精確解析解，基于Hamilton體系，應用位移疊加原理，對樁筏基礎中的筏板進行了解析解的求解。首先求解得到集中荷載與均布荷載作用下Winkler彈性地基上四邊滑支矩形板的解析解，再由這兩個基本解結合樁頂撓度為零的基本假設，得到樁頂集中力的大小，代入集中

4、荷載情況下的解析解中，與均布荷載情況下的解析解進行疊加，即得樁筏基礎筏板的解析解，并通過現(xiàn)場試驗實測數(shù)據(jù)驗證了理論解析解的合理性，最后對解析解中的相關設計參數(shù)進行了敏感性分析，為實際工程設計提供參考。
　　5.針對高速鐵路中載體樁復合地基的結構特征及受力特性，將樁體視為傳力桿，將擴大頭部分視為無筋擴展基礎，對其加固區(qū)壓縮變形進行了分析，并修正了《載體樁設計規(guī)程》中的沉降計算方法，構建了一套適用于高速鐵路載體樁復合地基下臥層沉降計算

5、的模式:通過等代實體法計算作用在下臥層上的荷載，采用Mindlin解計算下臥層中的附加應力，對下臥層中土體的模量按深度修正后，計算每層土的壓縮變形量，通過應變控制法確定下臥層中需要計算的壓縮層厚度，最后基于單向壓縮分層總和法，疊加下臥層計算厚度范圍內(nèi)每層土的壓縮變形量，即得下臥層的壓縮變形量。
　　6.結合現(xiàn)場試驗的實測數(shù)據(jù)，采用Plaxis3D Foundation有限元軟件對高速鐵路中載體樁樁筏結構復合地基進行更深入的研究。結