列车动载作用下桩网地基变形特性研究

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1、分类号______________________________密级____________公开______________ＵＤＣ______________________________编号______________________________全日制学术学位硕士论文列车动载作用下桩网地基变形特性研究学位申请人：罗坤学科专业：道路与铁道工程指导教师：杨成忠教授副指导教师：王威博士答辩日期：2018年5月22日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究

2、成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段

3、保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要列车动载作用下桩网地基变形特性研究摘要为保障高速列车在运行中的平稳性、安全性及旅客的舒适度，对高速铁路路基稳定性的要求变得越来越严格。目前，采用复合地基结构对软弱地基进行加固在工程上得到广泛认可。CFG桩网复合地基作为软弱地基处理的一种新的方法，广大科研人员开展了深入的研究，也积累了较为丰富的实践经验。然而，针对桩网复合地基沉降变形的理论研究较为欠缺，仍落后

4、于工程实践。尤其是针对动荷载作用下CFG桩网复合地基研究开展较少。而我国高速铁路建设数量多，面临的软弱地基等不良地质条件多。软弱地基等不良地质条件会带来列车的行驶安全等问题。因此，就列车动载作用下桩网复合结构对地基沉降的影响研究就显得特别重要。本文以昌赣客运专线为工程背景，在试桩段进行了单桩静荷载试验，并采集了单桩静载试验的沉降数据。在试验的基础上，针对该路段全风化千枚岩软弱地基情况，提出采用CFG桩网对该段软弱地基进行加固处理。采用数值方法，分析了列车速度、桩长、垫层厚度以及基床表层、垫层和桩体刚度等

5、不同因素对千枚岩软弱地基沉降变形的影响，得到了CFG桩网改善千枚岩软弱地基的建议，可为类似工程提供参考。主要内容如下：（1）对复合地基沉降计算方法进行了分析总结。在昌赣客运专线某试桩段进行了单桩静荷载试验，并采集了试桩沉降数据，为验证数值计算结果的可靠性提供依据。（2）应用有限差分软件FLAC3D，结合昌赣客运专线的工程地质资料，建立了CFG桩网复合地基仿真模型，模拟了静载作用下地基的沉降，得到了目标桩最大沉降值。经试桩段沉降数据对比，验证了数值分析模型的可靠性。（3）在充分考虑振动荷载产生机理的基础上

6、，分别使用五种激振函数模拟了不同车速下的列车动荷载，计算分析了列车动荷载对路基结构的动力响应。结果表明：路基动力响应主要集中在基床表层。（4）模拟分析了车速为150km/h、200km/h、250km/h、300km/h、350km/h时，动载作用下桩网复合地基土体和桩体等结构单元的沉降特性。以车速300km/h为例，分析桩长、桩体模量、各结构单元刚度、土工格栅厚度对沉降量的影响。设计了三种不同刚度的工况，并对比分析了三种工况下复合地基的沉降特性。最终得出了一些对相关设计与施工有参考价值的结论。关键词：

7、高速铁路，沉降变形，桩网复合地基，数值模拟IAbstractRESEARCHONDEORMATIONCHARACTERISTICSOFPILENETFOUNDATIONUNDERDYNAMICLOADINGOFTRAINABSTRACTInordertoguaranteethesteadiness,securityandpassengercomfortofhigh-speedtraininoperation,therequirementforthestabilityofhigh-speedrailway

8、subgradehasbecomemoreandmorestrict.Atpresent,usingcompositefoundationstructuretoreinforcesoftfoundationiswidelyrecognizedinengineering.Asanewmethodofsoftfoundationtreatment,CFGpile-netcompositefoundationhasbeenstudieddeepl