京津城际轨道交通北京试验段CFG桩复合地基沉降特性研究

摘要

京津城际是我国首条开通速度达350km/h的客运专线，线路采用无砟轨道博格板技术，工后沉降应控制在25mm以内，路基采用CFG桩复合地基处理形式。基于国内外尚无高速铁路的CFG桩复合地基的工程实例，本文依托“客运专线路基沉降控制措施及变形观测技术研究”课题进行北京段CFG桩复合地基沉降特性研究。课题通过对比不同位置桩土应力比及桩土沉降差异，评价了CFG桩复合地基在北京段应用效果；并通过MARC有限元软件，研究了桩长、桩距、挚层厚度及模量等参数对复合地基沉降特性及桩土应力的影响程度，并提出了合理的设计参数。通过以上研究，得到了以下初步结论： 1、桩承担着大部分荷载，在堆载过程中，桩的部分荷载转移到土体；在该地区填筑路基，其产生的超孔隙水压力很小；在监测段时间内，堆载时间段的沉降量最大，而卸载后，沉降量就很小。 2、路基荷载作用下CFG桩复合地基沉降呈倒钟形，在路基中心线处，路基表面沉降达到最大，随着距路基中心线距离的加大，路基表面沉降逐渐减少，靠近边界区域地基表面产生少量的隆起，桩顶部有上刺现象。 3、桩长越长，复合地基沉降就越小，但桩长一定长度时，桩长对沉降的影响就很小；桩长越长，桩土应力比越大，越能过发挥桩的作用；桩间距越大，复合地基的沉降也越大，桩土应力比也随着桩间距的增加而增大：沉降最随垫层模量增加略有减小，但模量越大，桩土应力比越大；挚层厚度对沉降的影响并不显著，更多的作用是调整桩、土之间的应力。

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

1.1研究背景

1.2 CFG桩复合地基研究现状

1.2.1 CFG桩复合地基概述

1.2.2 CFG桩复合地基加固机理

1.2.3 CFG桩复合地基研究现状

1.3 CFG桩复合地基存在的问题

1.4本文的研究内容及技术路线

1.4.1本文的研究内容

1.4.2技术路线

第二章京津城际轨道北京试验段工程概况

2.1京津城际轨道北京试验段概况

2.1.1京津城际轨道铁路概况

2.1.2京滓城际轨道北京试验段地基处理方式

2.1.3地基处理施工关键技术

2.2京津城际轨道北京段工程地质概况

2.2.1试验段工程地质条件

第三章京津城际轨道北京试验段监测数据分析

3.1试验段监测方案及监测内容和方法

3.1.1监测方案

3.1.2监测内容和方法

3.2测试结果分析

3.2.1土压力测试结果及分析

3.2.2沉降测试结果分析

3.2.3孔隙水压力和水位测试结果分析

3.3本章小结

第四章京津城际北京试验段CFG桩复合地基数值模拟

4.1 CFG桩复合地基数值模拟有限元理论基础

4.1.1有限元方法概述

4.1.2 MARC软件简介

4.1.3土的本构模型

4.1.4桩土接触问题

4.2计算模型的建立

4.3京津城际轨道北京试验段基本工况路基沉降特性分析

4.3.1路基表面沉降曲线基本特征

4.3.2桩、土应力基本特征

4.4桩体参数对CFG桩复合地基沉降特性的影响

4.4.1桩长的影响

4.4.2置换率(桩体间距)的影响

4.5褥垫层对CFG复合地基桩沉降特性的影响

4.5.1挚层模鼍的影响

4.5.2挚层厚度的影响

4.6本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2建议

参考文献

作者简历