高速鐵路樁承式路堤中的樁帽效應(yīng)分析.pdf

1、隨著近年來我國高速鐵路工程的興起，樁承式路堤在高速鐵路線下工程中得到了推廣和應(yīng)用。已有研究表明，樁帽上方填土中的土拱效應(yīng)、土工格柵的拉膜作用和樁帽下樁身與土體的共同作用是樁承式路堤承載機理的三個主要方面。目前，對結(jié)合高鐵對線下結(jié)構(gòu)的變形和承載要求，根據(jù)主要機理的工作關(guān)系，優(yōu)化其中樁承式路堤的結(jié)構(gòu)參數(shù)、提高其承載效能，進而指導(dǎo)設(shè)計施工等方面的研究水平還明顯落后于廣闊的工程實踐的需要，進行深入研究具有迫切的現(xiàn)實價值。
　　 本文針對

2、的問題是樁帽覆蓋率對高速鐵路樁承式路堤工作機理的影響。在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合京滬高速鐵路李窯試驗段的現(xiàn)場試驗，首先分析了樁承式路堤的工作機理和特征。然后根據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)條件和設(shè)計施工參數(shù)建立了符合實際的單元體結(jié)構(gòu)的有限元模型。最后針對樁帽直徑和樁間距，進行了基于有限元的正交試驗分析。本文得到以下主要結(jié)論：
　　 (1)現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，填筑期間是路堤結(jié)構(gòu)沉降和地基表面土壓力重分布的主要階段：約60％的地基表面沉降和85％的樁土

3、差異沉降發(fā)生在填筑期間；土拱系數(shù)在填筑期間由1.00降至0.24左右，填筑完成后穩(wěn)定在0.22～0.24之間。根據(jù)試驗結(jié)果推斷填土中土拱高度約至樁帽上1.5m，為2.14(s-a)。土工格柵最大應(yīng)變僅為0.4％，在樁土不同位置的差異應(yīng)變在為0.1％內(nèi)，加筋的作用微弱。
　　 (2)有限元計算表明，等沉面高度約在樁帽上1.5m，該數(shù)據(jù)和填土中豎向應(yīng)力的突變高度一致，填筑完成后土拱系數(shù)為0.231。土工格柵的拉膜作用并不明顯。模型中