桩-网复合地基承载特性数值分析

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1、河南工业大学硕士学位论文桩-网复合地基承载特性数值分析姓名：张明申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：肖昭然;饶为国20060401摘要近些年来，我国基础设施建设规模愈来愈大。而在一些沿海、沿江地区地质不良的软土如淤泥质土等大面积存在，在这些地基上兴建大型建筑物，如房屋、路堤、油罐等，地基的承载力、沉降和不均匀沉降、边坡稳定性等都是十分值得重视的问题。国内外兴起了一种新型的软土地基加固方法，即桩一网复合地基，有时也称“桩承土工合成材料加筋垫层法(Geosynthetic—ReinforcedandPile—Supporte

2、dEarthPlatform)”。这种复合地基逐步在这些沿海、沿江地区得到广泛应用。对于桩一网复合地基作用机理，许多学者正在进行着系统研究，但由于其非常复杂，研究的理论也不太成熟。其理论研究明显落后于工程实践。本文在总结前人理论研究成果和现场观测及室内模拟试验的基础上，利用基于有限元法的数值分析软件Ansys，首先根据桩一网复合地基应用的典型特性，建立数值分析三维模型。通过不同计算条件下的数值分析，研究了在五个影响因素，即：荷载、桩的弹性模量、复合加筋褥垫层的弹性模量、褥垫层尺寸、桩端土的弹性模量的影响下素混凝土桩一土工格栅复

3、合地基的承载及变形特性。在以上分析研究的基础上，利用工程实例对计算模型进行校验，与实测值比较，以确认模型的可靠性。同时，本文接着针对桩一网复合地基在公路软基处理中应用的广泛性，考虑桩与软土，土工格栅与褥垫层之间的相互作用，建立二维平面应变数值分析模型。分析了桩的弹性模量、软土的弹性模量、桩净间距、土工格栅的拉伸模量、加入土工格栅五个主要影响因素下，素混凝土桩一土工格栅复合地基处理后的路堤的位移、应力传递特性以及土工合格栅拉应力。并且结合分析结果，对桩一网复合地基在公路软基处理中的应用和设计提出了几点建议。关键词：复合地基，土工

4、格栅，有限元法，承载特性，加筋垫层，沉降ABSTRACTRecentyears，ourcountrylnfrastructureconstructionSCalebecomesmoreandmorelarger．butinsomeCOaStSandriversregion，somebadsoftclaysuchassiltclaysoilexistsinbigareas，whenconstructsthelarge—scalebuildinginthesesoftsollfoundation，likethebuilding，t

5、heembankment，theoilpotandSOon，thefoundationbearingcapacity,thesettlementandthedifferentialsettlement．thesideslopestableandSOonallareaquestionwhichiSworthtakingextremely．Domesticandforeignhasstartedanewsoftsoilfoundationreinforcementmethod，namelypile—Geonetcompositio

6、nfoundation，oftenalsocalledGeosynthetic—ReinforcedandPile—SuppogedEarthPlatform．T11iskindofcompositionfoundationhasobtainedthewidespreadapplicationgraduallyinthesecoastsandriversregiOnS．Regardingthecomplexityofpile—Oeonetcompositionfoundationactionmechanism，manyscho

7、larsarecondnotingsomesystemresearchesandtheresearchtheoryisnottoomature．Itsresearchoffundamentaltheoryobviouslyfallsbehindtheprojectpracticeofits．T11isarticlebasesonthepredecessorfundamentalresearchachievementsandthein—siteobservationsandtheroomsimulationtests，first

8、lyusesthefiniteelementnumericalanalysisprogramAnsystoestablishthenumericalanalysisthree·dimensionalmodelaccordingtotheapplicationtypicalch