武廣客運專線樁-網(wǎng)復合地基內(nèi)力及變形監(jiān)測與有限元分析.pdf

1、樁-網(wǎng)復合地基是一種處理和加固軟弱地基的有效方法，通過樁、網(wǎng)、褥墊層三者之間的相互作用共同承擔荷載，能有效解決軟弱地基上修建高速鐵路所面臨的工后沉降控制和路基穩(wěn)定性兩大技術難題。本文在前人工作的基礎上，通過室內(nèi)試驗、現(xiàn)場試驗、理論分析和數(shù)值模擬相結合的方法，對鐵路客運專線路基中樁-網(wǎng)復合地基的工作性狀和加固效果進行理論探索和工程實踐分析，主要工作和結論如下： (1)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件和設計方案，合理選擇監(jiān)測斷面，制定了科學的監(jiān)測方

2、案，全面監(jiān)測樁-網(wǎng)復合地基中地基沉降、剖面沉降、水平位移、土壓力及樁.土應力比、樁頂應力、土工格柵應變等的發(fā)展規(guī)律。 (2)對現(xiàn)場3個監(jiān)測斷面填筑期和預壓期(共計216天)的監(jiān)測結果進行整理分析，其填筑高度為H=6.2m。結果表明： ①地基沉降隨填筑高度的增加而增加，預壓152天后沉降基本穩(wěn)定。實測地基最大沉降值為12.92mm～13.79mm。 ②坡腳水平位移隨深度增加而減小，實測水平位移值的變化范圍為29mm

3、～74.8mm，最大水平位移出現(xiàn)在地表以下1.5m～2m，且地表以下10 m及以下深度處，基本沒有水平位移發(fā)生。 ③填筑期間樁-土應力比隨填土高度增加而變大，變化范圍為1.6～5.4；填土結束以后樁.土應力比逐漸趨于穩(wěn)定，變化范圍為4.4～6.2。 上述結果驗證了采用樁.網(wǎng)復合地基控制地基沉降的有效性。 (3)根據(jù)等效面積置換率原則進行平面應變處理，將樁體轉化為沿線路縱向無限長的墻體，通過設置無厚度界面單元模擬樁

4、和土工格柵與土體之間的接觸作用，采用巖土工程有限元分析軟件對樁一網(wǎng)復合地基進行有限元模擬。 (4)將現(xiàn)場監(jiān)測結果與有限元模擬結果進行對比，結果表明地基沉降、水平位移、樁-土應力比、樁頂軸力、土工格柵拉力等的實測結果與數(shù)值模擬結果變化規(guī)律一致，驗證了模型的合理性。 (5)采用上述有限元模型，分別改變?nèi)靿|層厚度、褥墊層彈性模量、樁間土彈性模量、樁間距等參數(shù)，研究上述因素對樁-網(wǎng)復合地基沉降、樁-土應力比、樁身軸力以及土工格柵