高速鐵路陡坡地基路堤樁板墻受力特性監(jiān)測(cè)分析.pdf

1、在抗滑樁基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的樁板墻是一種支撐填方路堤或者挖方邊坡的新型支擋結(jié)構(gòu)。鑒于錨固段長(zhǎng)度及樁身截面積在設(shè)計(jì)中的靈活性，樁板墻結(jié)構(gòu)提高邊坡穩(wěn)定性的同時(shí)在控制側(cè)向變形方面有著優(yōu)良的工程特性。高速鐵路特別是無(wú)砟軌道的高速鐵路對(duì)路基沉降控制要求極高，如何通過(guò)控制支擋結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形來(lái)控制路基沉降是設(shè)計(jì)方面的一個(gè)重要課題。普通鐵路或公路樁板墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要側(cè)重于滿(mǎn)足承載能力極限狀態(tài)方面的需求，位移控制要求較低?，F(xiàn)有研究對(duì)樁板結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的變形也

2、未作特別關(guān)注，難以滿(mǎn)足基于位移控制的樁板墻設(shè)計(jì)的要求。基于貴廣高鐵陡坡地基路肩式樁板墻現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)體系，進(jìn)行如下工作:
　　(1)根據(jù)樁板墻結(jié)構(gòu)受力特性，構(gòu)建了樁板墻現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力、變形綜合監(jiān)測(cè)體系，該體系由樁板墻土壓力監(jiān)測(cè)、樁身位移及樁頂水平位移監(jiān)測(cè)、樁身鋼筋計(jì)與混凝土應(yīng)變計(jì)組成的彎矩監(jiān)測(cè)、樁前應(yīng)變及位移監(jiān)測(cè)、樁后填方路基沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。
　　(2)結(jié)合樁身彎矩?cái)?shù)學(xué)函數(shù)的物理意義，由樁身內(nèi)部彎矩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到彎矩分布圖，推測(cè)了邊

3、坡潛在滑動(dòng)面所在位置;通過(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)得到土層力學(xué)參數(shù);通過(guò)由土壓力計(jì)測(cè)得的墻背應(yīng)力值擬合曲線積分得到滑面以上樁身剪力與彎矩;基于彈性地基梁理論的懸臂樁法求解錨固段樁身受力工作狀態(tài)，與樁前土體抗力監(jiān)測(cè)元件的樁前地基土位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出彈性地基理論計(jì)算值在小變形條件下的適用性，同時(shí)得出用于后續(xù)考慮樁板墻長(zhǎng)期側(cè)向變形的模型試驗(yàn)的樁前加載應(yīng)力水平。
　　(3)利用樁板墻路堤側(cè)應(yīng)力與彎矩的積分關(guān)系，樁板墻內(nèi)側(cè)土壓力監(jiān)測(cè)值與鋼筋計(jì)、

4、混凝土應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)值的數(shù)據(jù)相互校驗(yàn)，驗(yàn)證了土壓力測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性，總結(jié)了樁板墻結(jié)構(gòu)土壓應(yīng)力分布圖式;分別利用基于傳統(tǒng)土壓力理論的規(guī)范計(jì)算方法與采用微分土條法非線性土壓力理論計(jì)算得到的土壓力計(jì)算彎矩剪力與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)土壓力值實(shí)測(cè)值比較，利用測(cè)斜管測(cè)得的樁板墻側(cè)向變形，尋求長(zhǎng)期土壓力變化與位移的關(guān)系，根據(jù)墻底彎矩剪力合理值提出在強(qiáng)側(cè)向變形約束條件下墻背土壓力可采用靜止土壓力理論進(jìn)行計(jì)算。
　　(4)基于有限元彈塑性計(jì)算模型，通