山区高速公路CFG桩复合地基的试验研究与优化设计

摘要

贵州高速公路正处于高速发展期，随着高速公路建设，所面临的软土地基问题会越来越多。CFG桩加固软土地基在贵州山区高速公路软基处理中推广，具有较大的经济效益和社会效益。
　　首先，本文阐述了软土的概念、特征、性质，分析了贵州软土的成因与特点，调查了贵州山区常用的软基处理方法。其次，对CFG桩复合地基的桩、桩间土、褥垫层的相互作用机理做了具体分析。阐述了CFG桩复合地基承载力和沉降的计算方法，并说明了如何合理地选取CFG桩复合地基的设计参数。然后，以贵州遵毕高速十八合同段软土地基示范工程为依托，根据示范工程的工程地质条件，介绍了示范工程段CFG桩加固软土地基的设计方案;并对设计方案做离心试验模型研究，以分析该方案的可靠性;通过静载试验分析发现，单桩的承载力较高，使得复合地基承载能力得到较大的提高，满足设计的复合地基承载力要求，深入地分析示范工程的处理效果，得出用CFG桩加固软基的处理效果较好的结论。再根据已有的优化设计理论，基于MATLAB软件按承载力和沉降量双重控制设计的优化设计的新思路，重新提出了该段软土地基的处理方案。新的设计方案在能够满足复合地基承载力的要求以及沉降量控制的要求下，较原方案具有更大的经济优势，且提高了设计的效率。这种新的设计方法具有良好的推广应用前景。
　　最后，针对本文研究的不足，提出了有待进一步研究的问题。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 CFG桩复合地基研究现状

1．3 本文研究的目的和主要工作

第二章 山区的软土性质以及常用的软土地基处理方法

2．1 软土的概念、成因及分类与特征

2．2 软土工程性质

2．3 贵州山区软土的成因与特点

2．3．1 贵州山区软土的成因

2．3．2 贵州山区软土的特点

2．4 软土地基处理概念、处理原则及常用的处理方法

2．4．1 软土地基处理的概念

2．4．2 选择软土地基处理方法的原则

2．4．3 软土地基常用的处理方法

2．4．4 贵州软基处理方法及效果调查

2．5 本章小结

第三章 CFG桩复合地基概念与基本理论

3．1 CFG桩复合地基概述

3．2 CFG桩的概念和基本特性

3．2．1 CFG桩概念

3．2．2 CFG桩的基本特性

3．3 褥垫层的概念和合理厚度

3．3．1 褥垫层概念

3．3．2 褥垫层的合理厚度

3．4 CFG桩复合地基作用机理

3．4．1 加固区桩-土作用机理

3．4．2 褥垫层作用机理

3．4．3 路堤填土拱效应

3．5 CFG桩复合地基设计计算

3．5．1 CFG桩桩体配合比

3．5．2 CFG桩复合地基承载力计算方法

3．5．3 CFG桩复合地基沉降计算方法

3．5．4 CFG桩复合地基主要设计参数

3．6 本章小结

第四章 CFG桩复合地基试验研究

4．1 软土工程条件介绍

4．1．1 工程概况

4．1．2 自然地理条件

4．1．3 工程地质条件

4．1．4 水文条件

4．2 CFG桩复合地基设计情况

4．3 CFG桩复合地基离心试验研究

4．3．1 离心模型试验原理

4．3．2 CFG桩复合地基离心模型试验

4．4 CFG桩复合地基现场试验研究

4．4．1 CFG桩成桩完整性检测

4．4．2 CFG桩单桩及复合地基静载试验

4．4．3 桩土应力监测

4．4．4 位移监测

4．5 经济性分析

4．6 本章小结

第五章 CFG桩复合地基的优化设计与数值分析

5．1 优化设计概况

5．2 最优化设计理论

5．3 复合地基设计思路

5．4 数值计算软件MATLAB简介

5．5 CFG桩复合地基的优化设计

5．5．1 CFG桩复合地基优化设计数学模型的建立

5．5．2 CFG复合地基工程实例的优化设计

5．5．3 优化设计结果与原设计情况比较分析

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果