浅谈疏桩支撑路堤结构基底荷载作用效应分析

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1、东南大学硕士学位论文疏桩支撑路堤结构基底荷载作用效应分析姓名：张浩申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：石名磊20090101摘要疏桩支撑路堤结构是近年来在软土地区发展起来的一种新型路堤型式，相对传统复合地基，具有深层加固、有效“减沉”、经济合理等明显优势；目前，在国内外已开始J“泛应用。疏桩支撑路堤中基桩荷载水平高、基底刚度差异大和路堤结构性强的综合作用，使得路堤中“土拱效应”对其基底荷载作用效应的影响机制和路堤的结构抗力分析成为这一技术的关键问题。本文基于路堤结构的性能特征，分别从土拱效应

2、、基底结构抗力与稳定和垫层效应几个方面对疏桩支撑路堤结构的基底荷载效应进行了分析。首先，在理论分析的基础上，结合室内土工与材料试验，科学评价了石灰改良土路堤的结构性能，提供了准确的基础参数；其次，对桩顶平面上路堤部分的荷载转移特征进行了研究，提出了柱面剪应力转移模型的粘聚力强度修正模型，并结合Winkler地基模型建立了基底变形协调的荷载作用效应值迭代求解的方法，明确了基底的荷载分担；此外，采用相对刚度判别方法分析了疏桩荷载作用下的路堤破坏模式，建立了强度特征破坏模式下承载力塑性解修正的路堤结构抗

3、力计算模型和变形特征破坏模式下基于孔穴扩张理论的结构抗力计算模型，基于荷载作用效应值和结构抗力，评价了路堤结构的稳定性；最后，基于刚性基础和柔性基础结构特征对疏桩垫层影响机理分析，就疏桩桩帽结构支撑路堤的垫层效应进行了辨识，得出了传统碎石垫层塑性流动特征，不再适用于柔性路堤基础结构的结论。关键词：疏桩；土拱效应；路堤；垫层；抗力分析；桩土应力比；桩帽AbstractThesparsepilesupportedembankmentisanewtypeofembankment．Thesystemhas

4、beenincreasinglyusedtoconstructhighwaysonsoftsoilsinrecentyearsworldwideduetoitsdeeperreinforcement,moreeconomical，andsmallertotalanddifferentialsettlementsovertraditionalsoftsoilstreatmentmethods．Withinsuchapiledembankmentthepilesundertakehilghload,t

5、hestiffnessofpilesandsoilsaresignificantlydifferent,andtheembankmentstructuralbehaviorisgreat．Sincecomprehensiveactionofthesefactors，theinfluencedofsoilarchingandresistanceofbasementhavebeenbecomekeyproblemsforthisnewtechnique．Thepaperanalyzedtheloadi

6、ngeffectofbasementfromseveralaspectssuchassoilarching．,resistanceandcushioningeffect．(1)BasedontheoreticalanalyzedandlaboratorytestS，thestructuralbehavioroflimesoilsWasstudied，andbasicparameterswereprovided．(2)Byanalyzedtheload-transitionofembankments

7、onpilecap，cohesionforcemodifiedmodelofcylindricalshearstresstransferWasestablished．WiththedeformationcompatibilityconditionandthehypothesisofWinklerfoundationmodel，aniterationalgorithmforbasementloadWasobtained．Makescleartheloadsharingbetweenpilesands

8、oils．(3)TheconceptoffailuremodedistinguishingmethodwithrelativestiffnessWasintroducedtodistinguishthefailureofembankments．AndthemodifiedplasticsolutionofbasementresistanceforembankmentWasobtainedinstrengthfailure，alsoonthebaseofcavityexpansion