路堤荷载作用下CFG桩复合地基承载特性现场试验分析

摘要

我国高速铁路建设事业正在迅速发展，CFG桩复合地基以其承载力提高幅度大、地基沉降小、适用范围广、施工速度快、质量容易控制、工程造价低等优点而被广泛地应用于高速铁路路基工程中。刚性基础下CFG桩复合地基目前已形成了相对完整的理论体系和设计方法，并且有效地指导着工程实践。柔性基础(路堤)下CFG桩复合地基的理论分析和设计方法尚不成熟。
　　 本文结合武广高速铁路长沙工点现场试验，测试了坡脚地基侧向位移、地基沉降、基底压力、筋带拉力、桩身应变等数据，分析了路堤荷载下CFG桩复合地基承载特性，主要结论如下：
　　 (1)在桩顶处设置桩帽作用显著，可有效减小桩顶压力、桩顶处筋带拉力、桩土沉降差进而降低桩顶对垫层的刺入。最终观测数据表明，加设直径1m的桩帽后，桩间距为2.0m时，桩顶压力减小80.8％，桩顶筋带拉力减小63.1％；桩间距为2.5m时，桩顶压力减小37.2％，沉降差减小41.9％；当桩间距为3.0m时，桩顶压力减小69.5％，桩顶筋带拉力减小73.2％，沉降差减小83.5％，坡脚地表水平变形减小63.3％。
　　 (2)覆盖率影响桩顶筋带拉力，随着覆盖率的增加，桩顶筋带拉力减小，筋带拉力差减小。筋带拉力的最大值出现在桩顶处，而不是桩间。
　　 (3)土拱效应的发挥程度与桩土沉降差密切相关。试验数据表明，随着桩土沉降差的增加，桩顶荷载分担率增加而桩间土的荷载分担率减小，当桩土沉降差增加缓慢或是保持稳定时，桩与桩间土的荷载分担率变化较小。
　　 (4)路堤荷载作用下桩身侧摩阻力先于桩端力发挥。桩端力发挥的程度与桩顶荷载的大小相关，桩顶压力较小时，桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承担，随桩顶压力的增大，桩端力将逐渐发挥。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1论文选题背景

1.2复合地基概述

1.2.1复合地基分类

1.2.2 CFG桩复合地基简介

1.2.3 CFG桩复合地基的工程特性

1.3 CFG桩复合地基研究现状

1.4论文的主要工作

第2章CFG桩复合地基加固机理及计算理论

2.1 CFG桩复合地基加固机理

2.2 CFG桩复合地基破坏形式

2.3复合地基计算理论

2.3.1土拱效应

2.3.2荷载传递与分配

2.3.3加筋垫层筋带拉力计算

2.3.4地基横向滑移与垫层筋带拉力

2.3.5复合地基沉降计算方法

第3章CFG桩复合地基工程特性现场试验分析

3.1试验概况

3.1.1工程概况

3.1.2试验目的

3.1.3试验内容

3.1.4试验设计

3.2测试数据及分析

3.2.1 CFG桩材料模量

3.2.2桩身应变

3.2.3地基侧向位移

3.2.4地基沉降

3.2.5孔隙水压

3.2.6筋带拉力

3.2.7基底压力

3.3综合分析

3.3.1沉降差与荷载分担

3.3.2桩顶覆盖率的影响

3.3.3桩间距的影响

3.3.4垫层的影响

结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间科研实践