软土地区路堤堆载下桥台桩基侧向变形性状研究

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1、浙江大学建筑工程学院硕士学位论文软土地区路堤堆载下桥台桩基侧向变形性状研究姓名：胡建荣申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱向荣;王金昌20100129摘要近年来随着我国经济持续稳定的增长，高速公路建设也进入了一个前所未有的发展阶段。我国幅员辽阔、自然地理环境各不相同、土质各异，尤其在江河湖海周围广泛分布着软黏土。在这些地方建造公路和桥梁连接段时通常需将路基加高加宽，当路基下存在较大厚度的软土层时，随着时间的推移，路基下的软土层会产生不同程度的水平位移，轻者会使桥台桩基产生沉降和偏位，形成生活中常

2、见的桥头跳车，重者会将桩体拉裂，桥面板脱离，酿成事故。通常将上述受土体水平位移影响的桩称为被动桩，被动桩的问题要比主动桩复杂得多，因此开展被动桩与周围土体相互作用方面的研究具有重要意义。论文首先介绍了被动桩与主动桩的区别，以加深对被动桩的认识。总结了堆载下被动桩的研究现状，包括：理论研究、试验研究和有限元数值模拟。其次，对基于土体位移法计算被动桩内力的几个关键问题进行了探讨：桩土相对位移、非线性荷载传递模型、地基反力模量以及堆载下土体的自由位移场。并且针对桩侧极限土压力进行了专门研究，总结了粘性土，砂性

3、土中的单桩以及群桩的主动部分和被动部分的桩侧极限土压力。基于Guo(2001)桩顶自由的封闭解，利用宁波地区的两根试桩资料初步确定了适合宁波地区软土的主动部分桩侧极限土压力。采用ABAQUS有限元软件对被动部分桩侧极限土压力进行模拟。第三，在被动桩与土体相互作用的基础上，将桩体在滑动面处分成被动和主动两部分，桩和周围土体相互作用通过p-d曲线和p-y曲线来模拟，p-d、p-y曲线关系均采用理想弹塑性模型，用侧向位移影响系数矩阵和巴氏模型分别考虑被动部分和主动部分土弹簧之间的关联性，利用差分法得到土体滑动

4、对邻近桩基影响的弹塑性解。同时在单桩分析的基础上，对带排架单排桩的弹塑性解进行了理论推导。最后，以温州某接线桥桥台桩基为背景，利用本文方法对侧移桥台桩基进行了分析。针对出现的问题，提出了相应的加固措施，采用静力加载试验对加固措施进行了试验验证，监测数据显示经过加固之后桥台桩基的水平位移得到了有效控制，说明加固是成功的。关键词：路堤堆载；被动桩；土体自由位移场；桩侧极限土压力；桩土相对位移；p-d曲线：p-y曲线一Il—ABSTRACTWiththerapideconomicdevelopmentofou

5、rcountry,theexpresswayconstructionhasenteredanunprecedentedphaseofrapiddevelopment．Ourcountryhasvastterritory,naturalandgeographicalenvironmentisdifferent，especiallysoftclayiswidelydistributedaroundtherivers，lakesandoceans．Itisrequiredtowidenandheightent

6、heroadsubgradeintheconnectingsegrnensofroadandbridge．Whentherearelargethicknessofthesoftsoilinthoseregions，theabutmentpilewouldsinkanddeflectionunderembankmentoverburden，andthiscancausevehicleskip，ruptureofpileanddetachmentofbridgepanel，andevenbringtraff

7、icaccident．Abutmentpileloadedbylateralsoilmovementcalled“passivepile”．Asthelateralearthpressureofpassivepileduetosoilmovementisdifficulttodetermine，theproblemsof“passivepiles’’ismuchmorecomplicatedthan“activepile”．Therefore，studyonpassivepileshavesignifi

8、canttheoreticalandpracticalvalues．Firstly,inordertobetterunderstandingofpassivepile，thedifferencebetweenthepassivepileandactivepileisintroduced，thengeneralizethepresentresearchconditionofpassivepile，including：theoreticalre