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1、软黏土上桩承式路基分析摘要关于加筋土的运用有精确的结论就是加筋土作为一项技术被用在软土路基上可以减少沉降确保稳定性。这项技术可以减少工程延误是一种比较经济可靠的方法，从而使这项技术得到广泛的使用。由此，产牛了许多设计方法去评估这些加筋结构。这些方法主要基于小模型实验和数值模拟。这些方法的可靠性必须由现场实验区验证。本文展示了在法国谢莱做的全尺寸实验的分析和数值研究。文中的研究是ASIRI法国国家研究项目的一部分。实验是在通过刚性垂直桩改良的冲击软土上建立的5m高路基上进行，路基被分成四个区域来说明桩的影响和加筋土的特
2、性。路基的性能通过监测数据来评估(总压力、水平和垂直位移)。许多原位和实验室调查都通过两个轴向荷载监测桩基。这些测试验证了数字模型和桩土结合参数定义的土工假设。一些分析方法和数字模型的运用來监测评估拱效应。对比不同试验数据和设计方法的压力和沉降改善效果。结果显示这些方法过高估计了压力效应但是沉降效应的参数是合理的可以用来评估刚性桩混合结构的整体性。介绍构筑在软土上的路堤在很大区域上引起显著的荷载。有间隔的加筋土技术被证明是一种有效的防止路基破坏或过度变形解决方法(AlexiewandVogel,2002;Kempfe
3、rtetal.,2004),这项技术包含三个部分:(1)路基材料(2)荷载传递平台以及(3)荷载垂直向坚硬基础的传递分布。通过在荷载平台或者桩帽上添加土工合成材料可以构成任意可选的配置结构，表面和路堤荷载一部分被转移到群桩上面通过拱效应，这种效应发生在颗粒状材料构成的荷载平台。这使得荷载分布更均匀并且减少表更沉降，沿着桩的摩擦力也提供了这种增强效果，引发了一种复杂的土和结构相互作用的现象(Jencketal.z2005;Smith,2005;Combarieu,2008)尽管这项技术被广泛运用，其中的机理却仍然知之甚
4、少。这篇文章提出了一种解析的以及数值的研究基于2007年在法国谢莱开展的实验性的测试。这个实验室法国国家研究项目计划的一部分，目的是为了在法国运用垂直刚性桩提供一个指导方针。这篇文章的目的是比较几种关于全尺寸桩承强化路堤设计方法的预测值并进行针对性的评价。背景许多学者都对强化土壤技术很感兴趣，他们的论文主要关注向桩顶转移荷载通过拱现象，Lowetal.(1994),Zaeske(2001),Jencketal.(2007)andChenetal.(2008b),研究物理模型实验来评估桩和基础土壤之间的荷载分布。无论如
5、何，小规模实验去模拟强化土壤特性是困难的，使得许多研究都忽视了桩土相互作用的影响(Brian?onandSimon,2010).o另一些学者建议用解析的方法去改善这种技术的设计。Combarieu(1988,2008),Chenetal.(2008a),RussellandPierpoint(1997)和Russelletal.(2003)修改了太沙基的活板门实验(Terzaghi,1943)来评估在桩强化问题中的拱效应(图1)・然后，太沙基提出的平面应变公式被更新为在研究桩问题中考虑三维空间方向。一种轴对称公式被C
6、ombarieu(1988,2008)和Chenetal.(2008a)提出，以及一个三维公式被RussellandPierpoint(1997)提出。英国规范(BS8006,1995)也基于剪切荷载传递导致拱效应采用John(198刀和Jonesetal.(1990)的方法关于二维平面应变。他们的研究工作都在马斯顿公式(MarstonandAnderson,1913)•关于埋管上部土拱效应基础上进行。一些分析方法假设一个理想化的桩之间土拱影响(图1)。在这些方案中，路堤土拱现象假定发展为一个预先设定好的形状，比如半
7、圆柱形拱穹顶(HewlettandRandolph,1988)球面网壳形(Kempfertetal.,2004)或者对数螺旋贝壳形(Naughton,2007),新版的BSB006规范标准包括被HewlettandRandolph(1988)发展3D分析形状。一些分析方法建立在类比载荷试验基础上，比如Guidoetal.(198刀的土工加筋层，Svanoetal.(2000)基于Carlsson(198刀的工作建议棱柱的斜率根据土的特性来确定(图1)Collin(200刀建议构造一个刚性土工加固垫。在这种结构中，棱柱
8、边的斜率将一致即P=lo:f:工加筋层单独确定尺寸來支撑相应临界高度的土楔体，这将确保整个路堤荷载传递到桩上，如果桩固定在刚性基础之上，则产生的沉降会很小。一些分析方法提出整体法去计算桩承路堤技术。Combarieu(1988),Filz和Smith(2007)以及Chenetal.(2008a)提出了方法论来预估在路堤底部的应力分布(一种适应
