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路堤荷载下CFG桩复合地基力学性状研究

吴国华  
【摘要】:近年来CFG桩复合地基在高速公路的软基处理中开始得到应用,CFG桩复合地基作为软土处理的一种手段,具有沉降量小、承载力高、稳定快、工期短等特点,取得了较好的经济效益和社会效益。但是,在目前的规范中有关CFG桩复合地基的设计方法是针对刚性基础下的复合地基提出来的,将其直接应用于路堤荷载这种柔性基础下的复合地基设计中,其计算值与实际值往往有很大的差异,基于这一点,对路堤荷载下CFG桩复合地基的受力性状进行研究具有重要的现实意义。 本文首先利用ABAQUS通用有限元分析软件,采用平面应变有限元方法,考虑了土体的弹塑性和桩土界面的摩擦接触,建立路堤荷载下CFG桩复合地基的有限元模型,然后对影响复合地基力学性状(主要通过桩土应力比n来表征)的因素进行了数值分析。考虑的影响因素主要包括荷载水平P、桩间距D、桩长L_p、桩与桩间土模量比Ep/E_(S1)、垫层模量E_c和厚度t、桩端土与桩间土模量比E_(S2)/E_(S1)以及路堤土模量E_(S3)共八种情况。通过模拟结果得出各影响因素与桩土应力比n的关系并分析了其原因。此外还对复合地基中土体的塑性变化趋势进行了初步的探讨。 最后分别对新台高速公路某段软基处理工程和珠江某桥头南侧引道工程软基处理工程进行有限元数值模拟分析,将模拟结果与工程实测成果进行对比分析,取得了比较吻合的结果,从而证实了采用有限元方法能够掌握路堤荷载下CFG桩复合地基的力学性状的规律性。


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