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填方路基下长短桩复合地基的沉降特性研究

作　者: 潘烈
导　师: 郑建国
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 长短桩复合地基填方路基沉降计算沉降预测曲线拟合
分类号: U213.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 53次
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内容摘要

随着我国铁路客运专线建设序幕的拉开，尤其是无砟轨道技术在铁路客运专线的大规模应用，对路基的沉降变形控制（总沉降控制和工后沉降控制）提出了更高的要求。鉴于长短桩复合地基技术在控制沉降和节约造价方面的出色表现，工程界逐步将其应用到铁路客运专线的地基加固处理工程。但是首先由于填方路基下长短桩复合地基存在桩端的刺入变形导致桩土变形不一致，运用现阶段基于桩土变形一致为前提的刚性地基下复合地基沉降计算理论所得的计算值将与现场实测值存在很大出入。其次，准确预测路基的工后沉降是判断无咋轨道铺设时机的关键技术，但是目前缺乏对黄土地区铁路客运专线路基的沉降预测研究。因此，进一步研究填方路基下长短桩复合地基的沉降特性，特别是总沉降量计算和工后沉降量预测两个问题，具有很大工程实用性和理论研究性。首先，从数值分析角度研究了填方路基下长短桩复合地基在各种影响因素变化下的沉降特性，并基于灰色关联度分析方法确定了各影响因素之间的主次关系。其次，基于工程实例对比分析了现有填方路基下长短桩复合地基的6种沉降计算方法，总结了各计算方法的优缺点，并且确定了适合本工程的沉降计算方法。最后，归纳整理了现场沉降观测数据，得到了黄土地区填方路基下长短桩复合地基的沉降变形规律；对比分析了规范提供的6种沉降预测曲线拟合方法，确定了适合本工程的曲线拟合方法，并提出了利用最小二乘法原理对观测数据进行等时距处理的方法。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-20
  1.1 引言  9-10
  1.2 长短桩复合地基的研究现状  10-14
    1.2.1 复合地基简述  10-11
    1.2.2 长短桩复合地基的研究现状  11-14
  1.3 填方路基下长短桩复合地基沉降计算的研究现状  14-15
  1.4 填方路基下长短桩复合地基沉降预测的研究现状  15-18
    1.4.1 基于土工试验的沉降预测方法  16
    1.4.2 基于实测数据的沉降预测方法  16-18
    1.4.3 两类预测方法的存在问题  18
  1.5 本文的研究内容  18-20
2 填方路基下长短桩复合地基的沉降计算研究  20-34
  2.1 工程概况  20-22
  2.2 数值计算方案一  22-24
    2.2.1 计算模型及网格划分  22-23
    2.2.2 边界条件  23
    2.2.3 复合土体参数确定  23-24
    2.2.4 计算结果  24
  2.3 数值计算方案二  24-26
    2.3.1 计算模型及网格划分  24-25
    2.3.2 接触面参数确定  25
    2.3.3 计算结果  25-26
  2.4 数值计算方案三  26
    2.4.1 计算结果  26
  2.5 数值计算方案四  26-28
    2.5.1 计算模型及网格划分  26-27
    2.5.2 桩单元参数确定  27-28
    2.5.3 计算结果  28
  2.6 基于土体的沉降计算方案  28-29
    2.6.1 附加应力确定  28
    2.6.2 计算深度的确定  28
    2.6.3 复合模量的确定  28
    2.6.4 沉降计算  28-29
  2.7 基于桩身的沉降计算方案  29-31
    2.7.1 桩身的压缩变形量计算  29-30
    2.7.2 桩端以下土层的压缩变形量计算  30
    2.7.3 桩的塑性刺入变形量计算  30-31
  2.8 计算方案对比分析  31-33
  2.9 本章小结  33-34
3 填方路基下长短桩复合地基沉降特性的数值分析  34-49
  3.1 路基填土对长短桩复合地基沉降的影响  34-36
    3.1.1 填土模量变化的影响  34-36
    3.1.2 填土高度变化的影响  36
  3.2 与天然地基、全短桩复合地基及全长桩复合地基的沉降比较  36-37
  3.3 桩体变化对长短桩复合地基沉降的影响  37-41
    3.3.1 桩体模量变化的影响  37-39
    3.3.2 桩长变化的影响  39-40
    3.3.3 桩径变化的影响  40-41
  3.4 桩间距对长短桩复合地基沉降特性的影响  41
  3.5 垫层对长短桩复合地基沉降的影响  41-43
    3.5.1 垫层模量变化的影响  42
    3.5.2 垫层厚度变化的影响  42-43
  3.6 地基土对长短桩复合地基沉降的影响  43-44
  3.7 长短桩复合地基沉降影响因素的关联度分析  44-48
    3.7.1 灰色关联分析简介  44
    3.7.2 影响因素的关联度分析  44-48
  3.8 本章小结  48-49
4 填方路基下长短桩复合地基的沉降预测研究  49-63
  4.1 路基沉降观测数据分析  49-52
    4.1.1 现场路基沉降观测  49-50
    4.1.2 路基沉降观测数据分析  50-52
  4.2 工后沉降预测方法的对比研究  52-57
    4.2.1 常用方法简介  53-54
    4.2.2 工后沉降预测计算  54-56
    4.2.3 评价预测方法优劣的标准  56
    4.2.4 预测模型的对比分析  56-57
  4.3 Asaoka 法中时间间隔取值范围的应用研究  57-61
    4.3.1 引言  57-58
    4.3.2 最小二乘法等时距处理原理  58
    4.3.3 计算与分析  58-61
    4.3.4 结论和建议  61
  4.4 本章小结  61-63
5 结论与展望  63-65
  5.1 本文研究工作的总结  63-64
  5.2 对今后研究工作的展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-71
附录攻读硕士学位期间发表的论文  71

填方路基下长短桩复合地基的沉降特性研究

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