高速铁路cfg桩-筏复合地基桩土应力比研究

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1、西南交通大学硕士学位论文高速铁路CFG桩-筏复合地基桩土应力比研究姓名：张殿波申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：马建林20100401西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要CFG桩一筏复合地基是我国20世纪80年代末开发的一项新的地基加固技术，’由于其良好的经济性和适用性，在建筑物地基处理方面得到了广泛的应用。其在铁路方面的应用近期已经开始，但其理论研究还远远的落后于工程实践，其承载力及沉降计算还不完善，特别是桩土应力比的研究还处于起步阶段，其计算方法主要还是借鉴其他桩型的桩土应力比公式进行计算。针对上述问题，

2、本文从现场试验、数值模拟、理论分析等方面对CFG桩一筏复合地基的桩土应力比进行了研究和探讨。本文主要研究内容如下：1．介绍了选题背景和本文的创新点，着重研究了CFG桩．筏复合地基的理论基础以及现阶段国内复合地基桩土应力比的研究情况。2．对现场试验进行了详尽的阐述，分析了桩土应力比随褥垫层厚度、桩长、桩间距、桩径及荷载水平等影响因素的变化规律。3．使用Plaxis有限元软件对CFG桩一筏复合地基桩土应力比进行分析。采用Plaxis2D模块对CFG桩筏结构进行了2D简化，对路堤填筑、超载预压180天进行计算，并与实测结果进行

3、比较。分析了桩土应力比随桩间土压缩模量、下卧层压缩模量、褥垫层压缩模量、桩身模量、桩间距、桩径等影响因素的变化规律。4．对荷载作用下CFG桩复合地基的变形特性进行了分析，在此基础上探讨了桩侧摩阻力与桩土相对变形的关系，引入“等沉面’’概念，假定桩与桩间土均是理想线弹性体，桩侧摩阻力沿桩长直线分布，进而根据桩．土．垫层变形协调条件，推导得到CFG桩一筏复合地基桩土应力比计算新公式。应用所得公式对复合地基试验的桩土应力比进行了计算，计算结果与试验结果和有限元计算结果较为接近。关键词CFG桩；桩筏结构；高速铁路；有限元；桩土应

4、力比西南交通大学硕士研究生学位论文第1l页mlinll⋯IIImj!,,im=·_ram)mM鼍曼曼曼曼曼曼曼曼AbstractCFGpile—raftcompositefoundationisanewmethodthatisappliedinreinforcingtheSOIftsoilfoundationinthelate1980sinChina．Duetoitseconomicefficiencyandgoodfeasibility,ithasbeenwidelyappliedincivilengineering．

5、Ithasbeenusedinrailwayrecently，butitsacademicresearchtrailstheprojectpractice．Itsbearingcapacityandsettlementcalculationisimperfect，especiallythepile．soilstressratioresearchiSatthestartstage，andotherpile．soilstressratiomethodisused．Accordingtoaboveproblem，thispap

6、erstudyandanalyzethepile．soilstressratioofCFGpile-raftcompositefoundationbyspotexperiment，FEManalysisandtheoryanalysis．Maincontentsareasfo·llows．1．Introducedthebackgroundofthearticleandinnovationincludedinthethesis；andfocusesonCFGpile—raftcompositegroundtheoretic

7、albasis，aswellastheresearchofpile—soilstressrationowadaysathome．2．AfieldtestisconductedforsoftsoilCFGpile-raftcompositefoundation．Withthistest，thispaperanalyzesthechangingofthepile—soilstressratiowhenthethicknessofcushion，thelengthofthepile，thedistanceofthepile，t

8、hediameterofthepileandthedegreeoftheloadchange．3．FiniteelementprocedurePlaxisisusedtoanalyzethepile—soilstressratioofCFGpile．raftcompositefoundation．UsingPlaxi