路堤荷載下水泥土攪拌樁復合地基現(xiàn)場測試與FEM分析.pdf

1、路堤荷載作用下水泥土攪拌法處理的軟土地基，是一種典型的柔性荷載作用下柔性樁復合地基。近年來逐漸用于高等級鐵路和公路的軟土地基處理中，取得了較好的效果。 目前，柔性基礎下柔性樁復合地基的承載能力在強度和變形兩個方面有了一定的計算或估算方法，但由于對此種類型復合地基的荷載傳遞規(guī)律及其變形特性認識上的不足，使得計算結果與實際相比存在較大誤差，且潛在不安全和不經(jīng)濟的風險。因此開展柔性基礎下柔性樁復合地基的荷載傳遞規(guī)律及其變形特性的試驗研

2、究和計算分析有助于其理論的發(fā)展和工程中更合理的應用。 本文結合新建達成鐵路200km/h客貨共線段的水泥土攪拌端承樁軟基處理段的大型現(xiàn)場試驗，埋設大量試驗元器件，進行了地基深層側向位移、水泥土攪拌樁強度、地基沉降、孔隙水壓力、樁土壓力、加筋墊層土工格柵拉力等多項試驗觀測；同時應用ANSYS計算軟件，進行了路堤荷載作用下水泥土攪拌端承樁復合地基承載和變形特性的初步數(shù)值分析，獲得了地基深層水平位移、樁身軸力、地基各結構及土層沉降、荷

3、載分擔等計算結果。將現(xiàn)場試驗和數(shù)值計算的結果進行比較分析，有以下基本認識和主要結論： (1)水泥土攪拌樁樁身附加應力沿地基深度方向先增加，后減小，最大樁身附加應力在樁體中段。 (2)樁間土附加應力在加固區(qū)范圍內(nèi)較小，在下臥層范圍內(nèi)迅速增大。 (3)實測顯示樁間土不同深度的壓縮曲線呈K字形分布，呈現(xiàn)上下兩端段大，中間段小的基本特征，且壓縮量最小處在樁身軸力最大處附近。 (4)路堤荷載施加到一定程度時，樁間土

4、壓力出現(xiàn)轉折點，此后其所受部分附加應力逐漸向水泥土攪拌樁轉移，使得樁頂附加應力進一步增加。 (5)超靜孔隙水壓的變化反映了路堤填筑的施工速率，填筑速度快，則超靜孔隙水壓大，反之則小。 (6)地基沉降和土工格柵的張拉應變與軟基的深度密切相關，軟基深，沉降與張拉應變大，軟基淺，沉降與張拉應變小。土工格柵張拉力在路堤填筑完成后的放置期，因拉伸徐變作用，張拉力有所減小。 (7)地基深層水平位移實測與數(shù)值計算結果較接近，分