川藏铁路高边坡钻孔灌注桩支挡结构现场试验与研究

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1、国内图书分类号：U213.1+52.1密级：公开国际图书分类号：625.1-.5西南交通大学研究生学位论文川藏铁路高边坡钻孔灌注桩支挡结构现场试验与研究年级二〇一五级姓名孙圣杰申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师蒋关鲁教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U213.1+3U.D.C:625.1-.5SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisFIELDTESTANDTHEORETICALRESEARCHONBOREDPILERETAININGWALLINHIGH

2、SLOPEOFTHESICHUAN-TIBETRAILWAYGrade:2015Candidate:SunSheng-jieAcademicDegreeAppliedfor:EngineeringMasterDegreeSpecialty:ArchitecturalandCivilEngineeringSupervisor:Prof.JiangGuan-luMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要传统的铁路路基支挡结构难以同时满足在高寒缺氧、高边坡地区施工建设及正常使用的各项要求。钻孔灌注桩支挡结构具有施工技术成

3、熟、机械化程度高的优点。其在建筑基坑支护中运用广泛，并取得了较好的工程效果。在铁路工程实践中并不常见，其受力机理及变形特性尚不明确。针对上述问题，依托川藏铁路某路段钻孔灌注桩支挡结构工点，通过理论分析、现场试验和数值模拟开展系统研究，得到以下几点主要结论和认识：（1）结合国内铁路路基支挡结构设计流程，研究了钻孔灌注桩支挡结构的结构形式，讨论了其与土体的相互作用理论。采用弹性地基梁法，将悬臂段、锚固段分别按悬臂梁和弹性地基梁进行受力分析，并介绍了钻孔灌注桩和挡土板的配筋计算方法。（2）综合分析现场试验和数值模拟结果，得出路堑开挖过

4、程中，钻孔灌注桩悬臂段逐渐增长，桩身弯矩逐渐增大，同时桩身最大正弯矩深度逐渐下移。桩身变形也随开挖而逐渐增大。施工完成桩周土体应力自我调整和重新分布，钻孔灌注桩支挡结构的应力变形情况逐步趋向稳定。（3）桩身弯矩与埋深关系呈“两边小、中间大”的抛物线型，桩底处接近零值。桩后土压力呈“三角形”分布，桩前土压力在同等埋深位置大于桩后土压力，说明桩前土体起到了很好的抗滑作用。桩间墙背土压力小于桩后土压力，验证了桩后水平土拱的存在。（4）对比了不同桩径、桩间距的钻孔灌注桩支挡结构受力变形规律。在设计过程中，应结合实际情况合理选取桩径和桩间

5、距，以达到良好的受力合理性和结构经济性。关键词：高边坡；钻孔灌注桩；挡土墙；现场试验；数值模拟西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractThetraditionalretainingstructureisdifficulttomeettherequirementsofconstructionandnormaluseinhigh-cold-anoxicandhigh-slopeareas.Boredpileretainingwallhastheadvantagesofmatureconstructiontechnolo

6、gyandhighdegreeofmechanization.Itiswidelyusedinbuildingfoundationpit.Butitisnotcommoninrailwayengineeringpractice.Itsstressmechanismanddeformationcharacteristicsarenotyetclear.Inresponsetotheaboveproblems,relyingontheSichuan-TibetRailway,theresearchhasbeenconductedth

7、roughtheoreticalanalysis,fieldtests,andnumericalsimulations.Mainlydonethefollowingwork:1.CombinedwiththedesignprocessoftheretainingstructureofrailwaysubgradeinChina,thispaperproposesasupportstructurethatcombinestheboredpilewiththeretainingwall.Thispaperdiscussesthein

8、teractiontheorybetweentheretainingstructureandthesoil.Detaileddescriptionofthedesignandcalculationmethodfortheretainingstructure.Us