疏桩支撑路堤结构基底荷载作用效应分析

摘要

疏桩支撑路堤结构是近年来在软土地区发展起来的一种新型路堤型式，相对传统复合地基，具有深层加固、有效“减沉”、经济合理等明显优势；目前，在国内外已开始广泛应用。疏桩支撑路堤中基桩荷载水平高、基底刚度差异大和路堤结构性强的综合作用，使得路堤中“土拱效应”对其基底荷载作用效应的影响机制和路堤的结构抗力分析成为这一技术的关键问题。 本文基于路堤结构的性能特征，分别从土拱效应、基底结构抗力与稳定和垫层效应几个方面对疏桩支撑路堤结构的基底荷载效应进行了分析。 首先，在理论分析的基础上，结合室内土工与材料试验，科学评价了石灰改良土路堤的结构性能，提供了准确的基础参数； 其次，对桩顶平面上路堤部分的荷载转移特征进行了研究，提出了柱面剪应力转移模型的粘聚力强度修正模型，并结合Winkler地基模型建立了基底变形协调的荷载作用效应值迭代求解的方法，明确了基底的荷载分担； 此外，采用相对刚度判别方法分析了疏桩荷载作用下的路堤破坏模式，建立了强度特征破坏模式下承载力塑性解修正的路堤结构抗力计算模型和变形特征破坏模式下基于孔穴扩张理论的结构抗力计算模型，基于荷载作用效应值和结构抗力，评价了路堤结构的稳定性； 最后，基于刚性基础和柔性基础结构特征对疏桩垫层影响机理分析，就疏桩桩帽结构支撑路堤的垫层效应进行了辨识，得出了传统碎石垫层塑性流动特征，不再适用于柔性路堤基础结构的结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

绪论

0.1 研究背景

0.2 疏桩支撑路堤结构的应用

0.3 疏桩支撑路堤结构的研究现状

0.4 存在的问题

0.5 本文研究思路及主要内容

第一章路堤结构性能分析

1.1 概述

1.2 石灰改良土的研究

1.3 石灰改良土的强度形成机理和力学特性分析

1.4 论文依托项目概况及相关试验研究

1.5 本章小结

第二章疏桩支撑路堤荷载转移模型与解答

2.1 概述

2.2 疏桩支撑路堤土拱效应分析

2.3 基底荷载转移计算模型的建立

2.4 方程的求解

2.5 本章小结

第三章理论计算与工程应用分析

3.1 概述

3.2 土拱效应的量化参数

3.3 与已有计算方法的对比分析

3.4 柱面剪应力模型工程应用分析

3.5 疏桩支撑路堤结构的设计建议

3.6 本章小结

第四章疏桩支撑路堤结构基底抗力与稳定性分析

4.1 概述

4.2 路堤结构特征分析

4.3 路堤破坏模式探讨

4.4 基底抗力与稳定分析

4.5 本章小结

第五章疏桩支撑体系垫层效应辨识

5.1 概述

5.2 刚性基础与柔性基础下疏桩基础

5.3 刚性基础下垫层设置效应

5.4 路堤基础下垫层设置效应

5.5 路堤基底垫层效应分析

5.6 本章小结

第六章结论与展望

6.1 本文研究的主要结论

6.2 进一步研究的建议

参考文献

致谢