京滬高速鐵路柔性荷載下CFG樁復(fù)合地基沉降及荷載分擔特性研究.pdf

1、CFG樁復(fù)合地基在新建的京津城際、武廣客運專線、京滬高速鐵路等時速為350km/h高速鐵路的軟基處理中得到了廣泛的應(yīng)用。CFG樁復(fù)合地基作為軟土處理的一種手段，具有沉降量小、承載力高、穩(wěn)定快、工期短等特點，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。但是，目前規(guī)范中有關(guān)CFG樁復(fù)合地基設(shè)計方法及承載力的計算均是針對工民建提出來的，將其直接應(yīng)用到高速鐵路柔性荷載下復(fù)合地基中尚存在許多難以解決和改進的問題?；谌嵝院奢d下 CFG樁復(fù)合地基的作用機理、計

2、算理論等尚未成熟，本論文通過現(xiàn)場試驗、理論分析和數(shù)值計算等手段，系統(tǒng)地對京滬高速鐵路試驗段樁筏和樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降及受力特性、柔性載荷試驗原理及方法、CFG樁復(fù)合地基三維數(shù)值模擬計算及優(yōu)化方法進行了深入的研究和探討，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　 (1)在路基填筑過程中樁帽網(wǎng)復(fù)合地基沉降量大于樁筏復(fù)合地基，但樁帽網(wǎng)復(fù)合地基中的樁土應(yīng)力比和樁荷載分擔比明顯小于后者，且經(jīng)濟造價也低于后者；
　　 (2)通過自行研制的現(xiàn)場靜力柔

3、性載荷試驗設(shè)備，利用橡膠板模擬高速鐵路填筑過程對復(fù)合地基樁及土體柔性施加荷載的方式，首次提出了采用柔性載荷試驗確定高速鐵路復(fù)合地基承載力的方法；
　　 (3)通過現(xiàn)場對CFG樁單樁復(fù)合地基進行柔性載荷試驗發(fā)現(xiàn)隨著荷載的增加復(fù)合地基中土體的荷載發(fā)揮系數(shù)先于樁到達1.0，說明柔性荷載下CFG樁復(fù)合地基的破壞模式是土體先產(chǎn)生破壞，然后復(fù)合地基破壞，這與剛性基礎(chǔ)不同；
　　 (4)現(xiàn)場對帶帽和無帽的CFG樁復(fù)合地基在不同褥墊層厚

4、度情況下進行了柔性載荷試驗，分析研究了褥墊層對復(fù)合地基樁及樁間土的沉降變形、荷載分擔特性、荷載發(fā)揮系數(shù)的影響，認為褥摯層厚度取20cm時較為合理；
　　 (5)建立了CFG樁群樁復(fù)合地基三維數(shù)值計算模型，應(yīng)用有限元計算軟件分析了不同樁(帽)強度、樁徑、樁長、樁間距、樁帽直徑、褥墊層厚度等因素對CFG樁復(fù)合地基沉降變形與受力特性的影響；
　　 (6)提出柔性荷載下CFG樁復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計的原則與思路，并按照路基工后沉降與樁