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《西南交通大学》 2011年
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路堤荷载下复合地基桩土相互作用特性及沉降计算方法研究

张敏静  
【摘要】:复合地基因其良好的经济和实用性,在高速铁路、高速公路的路基工程中应用广泛。现场测试、室内试验及已有的理论研究结果均表明,路堤荷载下的柔性基础与建筑地基的刚性基础对复合地基工作性状的影响有较大不同。本文采用Mindlin与Boussinesq联合求解迭代法(以下简称MB法)对柔性基础下复合地基的桩土相互作用特性进行了研究;同时,针对现有规范中复合地基沉降计算仍采用复合模量法的情况,基于地勘资料、设计参数及沉降观测数据对地基沉降计算经验系数的变化规律及工后沉降的时间效应特征进行了分析,主要工作如下: (1)基于桩土分离建模的原则,采用Mindlin与Boussinesq联合求解法,对路堤作用下地基土中的附加应力进行了计算,用分层总和法得到了地基在桩和桩间土轴线处的沉降;根据桩和桩问土的差异沉降,结合桩土问位移的分布函数,求得桩土接触面处的剪切应变,基于桩土相互作用的应力应变关系求得桩侧摩阻力的大小及分布;在桩土应力比一定的情况下,引入迭代算法,根据桩土间相互作用与沉降的协调关系,建立了可求得桩承荷载在桩侧和桩端的分配及桩侧摩阻力沿深度分布的半解析分析方法,即Mindlin与Boussinesq联合求解迭代法。 (2)采用MB法对一工程实例进行了分析,因应力与应变之间存在对应关系,将桩轴线应力与实测桩体应变、桩间土应力与实测桩间土应变进行了比较,曲线的分布形态有较好的一致性,证明分析方法合理可行。 (3)根据常用的工程设计参数确定一基本算例,分析了填土高度、桩土应力比、桩长、地基土模量、桩体模量和桩间距等因素对桩侧摩阻力及中性点位置、桩轴线处附加应力、桩间土轴线处附加应力、桩土差异沉降的影响,为更深入地掌握桩土相互作用特性提供了参考。 (4)以武广高速铁路路堤CFG桩复合地基的24个断面的地基土层资料、路基设计参数和现场沉降测试数据为基础,分析了地基沉降计算经验系数的变化规律及工后沉降的时间效应特征,有以下结论:软弱土层浅薄的端承型高强度CFG桩复合地基在路堤荷载作用下具有优良的沉降控制效果,对应的地基沉降计算经验系数在0.63-0.17之间,较当量压缩模量相当的建筑地基规范推荐值偏低约三分之一;地基沉降表现出显著的时间效应特征,地基工后沉降占最终沉降的比值有随时间逐渐降低的趋势;路堤填筑速率加快和地基布桩间距加大,对地基工后沉降占最终沉降的比值有明显增大作用,地基沉降稳定所需的时间更长。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U213.157

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈伟,池跃君,宋二祥;考虑桩、土、垫层协同作用的刚性桩复合地基沉降计算方法[J];工程力学;2003年02期
2 龚晓南,褚航;基础刚度对复合地基性状的影响[J];工程力学;2003年04期
3 蒋雪琴;软基计算沉降量与实测值对比分析[J];广东公路交通;1996年01期
4 邱钰,钱国超,刘松玉;粉喷桩处理高速公路软土地基地基内附加应力及沉降计算分析[J];公路交通科技;2001年01期
5 胡庆国,任海军,张可能;柔性基础下复合地基桩体侧摩阻力分布[J];中外公路;2005年05期
6 吕文志;俞建霖;郑伟;龚晓南;荆子菁;;基于上、下部共同作用的柔性基础下复合地基解析解的研究[J];工业建筑;2009年04期
7 吕凡任;尹继明;金耀华;姚荣;;考虑桩-土塑性相互作用的单桩分析[J];工业建筑;2010年07期
8 田美存,徐永福;荷载传递法在群桩分析中的应用[J];河海大学学报;1997年01期
9 杨茂兴;小样本容量测量数据中粗差的剔除[J];计量与测试技术;2005年01期
10 胡艳民;;公路软土地基沉降系数的确定[J];交通标准化;2009年21期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李海芳;路堤荷载下复合地基沉降计算方法研究[D];浙江大学;2004年
2 徐立新;桩承式加筋路堤的设计计算方法研究[D];浙江大学;2007年
3 曹卫平;桩承式路堤土拱效应及基于性能的设计方法研究[D];浙江大学;2007年
4 吕文志;柔性基础下桩体复合地基性状与设计方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周万欢;堆载固结过程中单桩负摩擦力性状研究[D];浙江大学;2005年
2 郑伟;柔性基础下复合地基荷载传递机理及变形特性研究[D];浙江大学;2006年
3 韩占永;广义Mindlin与Boussinesq联合求解法计算复合地基沉降量[D];河北工业大学;2006年
4 刘超;柔性基础下复合地基的工作形状分析[D];浙江大学;2008年
5 陈亚美;路堤荷载下水泥土搅拌桩复合地基现场测试与FEM分析[D];西南交通大学;2008年
6 李峰;高速铁路CFG桩筏结构中桩土相互作用的研究[D];西南交通大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘兴远,郑颖人,林文修;桩轴向荷载作用下工作特性的完整解析分析[J];四川建筑科学研究;1998年04期
2 钟岱辉,于明;水位面以下可塑状态粘性土有效重度取值分析[J];四川建筑科学研究;2002年04期
3 王文达,朱彦鹏,史艳莉;横向受力弹性中长桩及特长桩的差分法求解[J];四川建筑科学研究;2004年03期
4 靳湘梅;周瑞林;奚进泉;贾向英;王士杰;;组合型复合地基承载特性的试验研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
5 徐飙;王启智;;分层土体中刚性桩复合地基水平荷载作用下的变形性状[J];四川建筑科学研究;2007年04期
6 雷颖占;郝晓;;关于CFG桩褥垫层厚度设计的分析[J];四川建筑科学研究;2007年04期
7 吴怀忠;王汝恒;郭文;初文荣;;土与结构相互作用理论[J];四川建筑科学研究;2008年05期
8 聂重军;雷鸣;夏力农;;预应力混凝土管桩挤土效应理论分析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
9 黄东胜;李湖胜;王朝胜;;挤土效应机理及其防护措施研究[J];四川建筑科学研究;2009年05期
10 王瑞芳;皮菊华;;长短桩复合地基应力及沉降规律数值分析[J];四川建筑科学研究;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈玲;魏宏;尚志刚;;临港工业区软土路基设计及分期修建方案[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
2 李立新;刘坤;王雪丽;;辽宁静压PHC管桩承载力时效性试验研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
3 徐洁;杜玲英;;沉积尾矿的液塑限和力学性指标[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年
4 杨光华;;地基沉降计算的新方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
5 梅国雄;宰金珉;宋林辉;徐美娟;;岩土工程半解析半数值方法若干进展[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 周云东;朱小春;;现浇混凝土薄壁管桩复合地基动力反应特性分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 俞建霖;朱普遍;刘红岩;龚晓南;;基础刚度对刚性桩复合地基性状的影响分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 许宏发;程学新;奚水清;汪耀明;;抗拔桩轴力分布函数和位移分布函数间的关系模型[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 朱奎;徐日庆;苏晓樟;周鹏飞;;刚性桩和柔性桩荷载传递性状的比较[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 胡亚元;;非平衡态热力学在岩土工程的应用[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 兰常玉;冻融循环与列车动载耦合作用下高速铁路地基沉降规律研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年
4 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
5 强小俊;桩承地基路堤荷载传递机理的研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
6 黄永辉;钢管混凝土拱桥拱肋病害机理与影响分析及吊杆更换技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 孙杨勇;粗集料表面微观构造分形性质探讨与沥青路面抗滑性能关系研究[D];华南理工大学;2010年
8 邹健;桩端后注浆浆液扩散机理及残余应力研究[D];浙江大学;2010年
9 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
10 柏松平;云南复杂地质环境公路地质病害诱发机理及其对策研究[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李静涛;煤矿开采岩层与地表变形数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
2 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年
3 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
4 莫莉;CFG桩复合地基反力系数研究[D];郑州大学;2010年
5 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
6 姜燕;刚性桩复合地基褥垫层设置问题研究[D];郑州大学;2010年
7 陈先志;CFG桩复合地基基床系数及其应用[D];郑州大学;2009年
8 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年
9 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年
10 张辉宁;基于锚喷混凝土圬工拱桥加固加宽改造研究与应用[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王士杰,张梅,张吉占;对Mindlin解求地基附加应力的进一步探讨[J];四川建筑科学研究;2000年01期
2 郑东明,邓安福,吕镇江;CFG桩复合地墓褥垫层效用的有限元分析[J];地下空间;1999年02期
3 宫全美;基于Mindlin位移解的群桩沉降计算[J];地下空间;2001年03期
4 李志斌,叶观宝,徐超;水泥土搅拌桩复合地基桩土应力比的对比分析[J];地下空间与工程学报;2005年03期
5 孙常青,饶锡保,王月香;沉降观测曲线的拟合和最终沉降量的确定[J];长江科学院院报;2002年05期
6 周志刚,郑健龙;老路拓宽设计方法的研究[J];长沙交通学院学报;1995年03期
7 王凤池,朱浮声,王述红,董天文;复合地基的褥垫层设计[J];东北大学学报;2004年03期
8 祝龙根;吴晓峰;;低幅应变条件下砂土动力特性的研究[J];大坝观测与土工测试;1988年01期
9 章定文;刘松玉;;路堤荷载下DJM-PVD复合地基固结特性数值分析[J];东南大学学报(自然科学版);2008年05期
10 林彤;粉体喷射搅拌法加固软基静载荷试验研究[J];地球科学;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 关云飞;赵维炳;唐彤芝;俞缙;;路堤荷载下CFG桩复合地基沉降影响因素分析[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 郝玉龙;深厚结构性软土部分处理地基固结沉降性状及工程应用[D];浙江大学;2002年
2 王志亮;软基路堤沉降预测和计算[D];河海大学;2004年
3 李海芳;路堤荷载下复合地基沉降计算方法研究[D];浙江大学;2004年
4 刘杰;复合地基中垫层技术及桩土相互作用[D];中南大学;2003年
5 冯瑞玲;柔性基础复合地基性状研究[D];长安大学;2003年
6 贾宁;软土地基高速公路拓宽的沉降性状及处理研究[D];浙江大学;2004年
7 雷金波;带帽控沉疏桩复合地基试验研究及作用机理分析[D];河海大学;2005年
8 孙微微;路堤荷载下碎石桩复合地基沉降计算方法研究[D];南京林业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱世哲;路基刚性桩复合地基的力学性状分析[D];浙江大学;2004年
2 周万欢;堆载固结过程中单桩负摩擦力性状研究[D];浙江大学;2005年
3 江璞;路堤荷载下刚性桩复合地基沉降特性研究[D];浙江大学;2005年
4 刘红岩;路堤荷载下刚性桩复合地基的力学性状研究[D];浙江大学;2005年
5 杨寿松;现浇混凝土薄壁管桩复合地基现场试验研究[D];河海大学;2005年
6 晏莉;桩承土工合成材料加筋垫层复合地基作用机理数值分析[D];长沙理工大学;2004年
7 吴国华;路堤荷载下CFG桩复合地基力学性状研究[D];大连理工大学;2006年
8 郑伟;柔性基础下复合地基荷载传递机理及变形特性研究[D];浙江大学;2006年
9 仇亮;复合地基中刚性桩刺入及沉降变形理论分析[D];河海大学;2006年
10 林森;柔性基础下复合地基力学性状分析[D];河海大学;2006年
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1 周同和;静压小桩复合地基桩土相互作用的试验研究与工程应用[J];建筑科学;2003年05期
2 陈晶;高峰;沈晓明;;基于ABAQUS的桩侧摩阻力仿真分析[J];长春工业大学学报(自然科学版);2006年01期
3 陈晶;;考虑固结的摩擦型单桩ABAQUS数值模拟[J];河南科学;2010年11期
4 张殿波;;CFG桩-筏复合地基桩土应力比解析式研究[J];四川建材;2010年05期
5 张建辉;马超;;桩-土-桩相互作用有限元接触分析[J];价值工程;2010年11期
6 黄铁仕;;不同荷载下的桩筏基础设计[J];中外建筑;2007年08期
7 唐明雄;;基桩弹性模量对组合桩复合地基桩土荷载分担比的影响[J];建筑结构;2010年03期
8 贺炜;赵明华;邹新军;;基桩荷载传递的非线性计算方法研究[J];公路交通科技;2006年03期
9 赵明华;贺炜;邹新军;;计入桩侧摩阻力非线性特性的基桩承载力分析方法[J];湖南大学学报(自然科学版);2007年04期
10 郑刚;王丽;;竖向荷载作用下倾斜桩的荷载传递性状及承载力研究[J];岩土工程学报;2008年03期
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1 肖昭然;翟振威;;复合地基桩土相互作用测试新方法[A];中国岩石力学与工程实例第一届学术会议论文集[C];2007年
2 折学森;聂森堂;;关于路堤下桩土复合地基沉降计算的探讨[A];中国土木工程学会第七届年会暨茅以升诞辰100周年纪念会论文集[C];1995年
3 龚晓南;;复合地基若干问题[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
4 蒋军;朱向荣;潘秋元;;砂性地基中挤密砂石桩加固效果影响因素分析与设计[A];岩土力学的理论与实践——第三届全国青年岩土力学与工程会议论文集[C];1998年
5 陈龙珠;梁发云;黄大治;王国才;;长-短桩复合地基在高层建筑中的应用研究[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
6 阎群英;;压灌桩复合地基技术探讨[A];天津华北地质勘查局科技论文集[C];2004年
7 牛建东;徐林荣;匡乐红;吕大伟;;高速铁路软基路堤桩-网复合地基试验分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
8 谢定义;张爱军;;复合地基承载特性的计算机模拟分析[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
9 朱向荣;谢新宇;潘秋元;;大型油罐搅拌桩复合地基理论与实践[A];中国土木工程学会第八届年会论文集[C];1998年
10 袁志林;陈祥余;段梦兰;李记忠;王国栋;;基于ABAQUS的桩土相互作用分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
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1 陈园园;河南加强高层建筑复合地基审查[N];中国建设报;2008年
2 本报驻江西记者 王纪洪 通讯员 万建德;从原始到现代的升华[N];中华建筑报;2006年
3 本报记者 马琳;载体桩设计新规程修订六大内容[N];中国房地产报;2007年
4 ;“拔尖”起于平实[N];中国铁道建筑报;2000年
5 本报记者 陈渌 焦明忠;用心血和汗水写下的答卷[N];黑龙江日报;2011年
6 本报记者 刘如春 本报特约记者 汤璇 胡红拴;城市越发展,越需要地质工作支撑[N];地质勘查导报;2007年
7 阳泉市建筑设计院 郭锐;软弱土地基的处理[N];山西科技报;2003年
8 江苏省阜宁县房地产开发总公司 管帮彦;建筑工程中搅拌桩加固软土地基的优劣分析[N];中华建筑报;2001年
9 江苏省阜宁县房地产开发总公司 管帮彦;建筑工程中搅拌桩加固软土地基的优劣分析[N];中华建筑报;2002年
10 陈彬;干性碎石桩在处理湿陷性黄土路基滑坡中的应用[N];建筑时报;2006年
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1 袁炳祥;发展三维粒子图像测速技术在桩土相互作用研究中应用[D];兰州大学;2012年
2 魏芸;强夯碎石墩复合地基承载机理及固结研究[D];天津大学;2009年
3 刘杰;复合地基中垫层技术及桩土相互作用[D];中南大学;2003年
4 石少敏;大连龙畔金泉振冲桩复合地基压缩模量计算方法研究[D];吉林大学;2011年
5 茅晓辉;变刚度复合地基变形控制设计理论研究[D];山东科技大学;2010年
6 郭忠贤;夯实水泥土桩复合地基特性研究[D];北京工业大学;2010年
7 段园煜;土工袋装桩桩型复合地基受力变形特性研究[D];浙江大学;2012年
8 陈甦;柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
9 周志军;路堤下复合地基承载机理与数值模拟研究[D];湖南大学;2010年
10 王宏贵;长板—短桩复合地基加固机理与工程应用研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张敏静;路堤荷载下复合地基桩土相互作用特性及沉降计算方法研究[D];西南交通大学;2011年
2 金忠良;柱锤冲扩桩法复合地基承载性能研究[D];中国石油大学;2010年
3 彭涛;高速铁路桩—筏(网)复合地基荷载分担现场测试与分析[D];中南大学;2010年
4 高玉杰;复合地基作用机理的试验研究[D];长安大学;2000年
5 陈名昭;复合地基三维弹性性状分析[D];合肥工业大学;2002年
6 冯伟强;公路筒桩复合地基数值研究[D];浙江大学;2011年
7 史富民;橡胶水泥土桩复合地基竖向荷载试验研究研究[D];沈阳建筑大学;2011年
8 杨丽珍;软土地区高速公路扩建工程复合地基差异沉降数值模拟[D];华南理工大学;2010年
9 曾远;高速公路软基增强的Biot固结理论与复合地基非线性有限元分析[D];福州大学;2003年
10 陈志芳;高速公路PTC疏桩复合地基试验研究和优化设计方法[D];河海大学;2005年
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