高路堤粘结材料桩复合地基沉降机理及其计算方法研究

摘要

近年来，我国高速公路等基础建设的发展速度极其迅猛，而由于复合地基所具有的良好的实用性及经济性，使得其随之得到了越来越广泛地应用，人们往往将这种在路堤等荷载作用下的复合地基称之为柔性基础下复合地基，以便与刚性基础下复合地基进行区分。大量研究表明，高路堤(柔性基础下)复合地基的沉降变化规律与刚性基础下复合地基有很大的差异，若将刚性基础下复合地基的沉降计算理论用于高路堤复合地基会使得计算结果偏于不安全，国内外许多学者对此作了相关研究，但大都是基于桩间土为均质的理想化假定，并不符合实际的情况，造成其计算精度的降低。因此，本文在前人研究的基础上结合高路堤复合地基的作用机理对其沉降计算方法开展相关的研究。
　　首先，结合近期国内外学者对高路堤复合地基的研究成果，从系统上下部分共同作用的角度出发，并通过其作用机理、荷载传递机理及变形特性等几方面对高路堤粘结材料桩复合地基的变形机理进行了深入地探讨；分别以柔性桩与刚性桩复合地基为例，介绍了几种常用的高路堤复合地基沉降计算方法。
　　其次，当复合地基加固区桩土界面处无相对滑移时，综合考虑复合地基上部路堤填土的土拱效应及复合地基加固区桩周土体成层性，引入加固区土体竖向位移模式，从而推导出一种更贴合工程实际的路堤荷载下复合地基沉降计算解析解；当桩土界面处有存在相对滑移时，对位移模式进行改造，综合考虑复合地基上部路堤填土的土拱效应及复合地基加固区桩周土体成层性，采用球形扩孔理论求解桩端对下卧层的刺入量，提出了考虑桩土相对滑移路堤荷载下考虑地基成层性的粘结材料桩复合地基加固区沉降计算方法。
　　最后，结合工程实例，将本文分析方法与现场试验结果和既有方法的计算结果进行对比分析，验证本文考虑地基成层性的高路堤粘结材料桩加固区沉降计算方法的合理性与可行性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 复合地基概述

1.3 高路堤复合地基沉降研究现状

1.4 解析法中存在的不足

1.5 本文研究的内容和所做的工作

第2章 高路堤粘结材料桩复合地基变形机理分析

2.1 概述

2.2 柔性基础下复合地基与刚性基础下复合地基的区别

2.3 高路堤粘结材料桩复合地基的作用机理

2.4 高路堤粘结材料桩复合地基的加固机理

2.5 高路堤粘结材料桩复合地基荷载传递机理及其破坏模式

2.6 高路堤粘结材料桩复合地基变形特性

第3章 高路堤粘结材料桩复合地基沉降计算

3.1 概述

3.2 高路堤粘结材料桩复合地基沉降计算方法

3.3 相关影响因素简要分析

3.4 本章小结

第4章 考虑地基成层性的高路堤复合地基沉降计算方法研究

4.1 概述

4.2 不考虑桩土相对滑移的高路堤复合地基沉降计算

4.3 算例分析及相关参数影响讨论

4.4 考虑桩土相对滑移的高路堤复合地基沉降计算

第5章 工程实例分析

5.1 工程实例一

5.2 工程实例二

结语

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)