路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基工作性状研究

摘要

阶梯形变截面桩—网复合地基是一种新型地基处理技术，一方面具有桩—网复合地基施工快、稳定性好、对周边环境影响小等特点，另一方面又具有阶梯形变截面桩承载能力高、沉降小、工程造价低等优点。为了更好地揭示该新技术在路堤荷载作用下的工作性状，本文依托湖南省自然科学基金资助项目，通过室内模型试验与数值模拟的方式，对路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基与圆柱形桩—网复合地基的工作性状进行对比分析与讨论，主要工作和结论如下：　　1.通过室内模型试验从荷载沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力以及复合地基桩土荷载分担比等方面，较全面地分析了路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基与圆柱形桩—网复合地基工作性状的差异。研究结果表明：采用阶梯形变截面桩作为竖向增强体可充分利用桩体自身承载能力与浅层地基强度以降低复合地基沉降，从而提高复合地基的承载能力，改善路堤荷载作用下桩—网复合地基的工作性状。　　2.使用FLAC3D数值模拟软件建立阶梯形变截面PC管桩—网复合地基与圆柱形PC管桩—网复合地基足尺数值模拟模型，进行了两者在路堤荷载作用下荷载沉降关系、桩身轴力分布及复合地基桩土荷载分担比的对比分析。对桩间距、垫层模量、垫层厚度等参数对阶梯形变截面PC管桩—网复合地基工作性状的影响进行了探讨。结果表明：路堤荷载下阶梯形变截面PC管桩—网复合地基桩身沉降、桩身轴力及桩土荷载分担比等均优于同条件下圆柱形PC管桩—网复合地基；桩体荷载分担比及沉降随桩间距增大呈非线性降低；适度提高垫层模量或加大垫层厚度，有利于降低阶梯形变截面PC管桩—网复合地基桩与桩间土沉降以及土体荷载分担比。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第二章 室内模型试验及试验结果分析

2.1 引言

2.2 试验概况

2.3 室内模型试验结果分析

2.4 本章小结

第三章 室内模型试验与数值模拟结果对比研究

3.1 引言

3.2 FLAC3D软件简介

3.3 建模过程

3.4 桩—网复合地基数值模拟与室内模型试验结果对比分析

3.5 本章小结

第四章 路堤荷载作用下阶梯形变截面PC管桩—网复合地基数值模拟及影响因素分析

4.1 引言

4.2 复合地基计算模型的建立

4.3 数值模拟结果分析

4.4 阶梯形变截面PC管桩—网复合地基影响因素分析

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本文结论

5.2 展望

参考文献

攻读学位期间主要成果

致谢