考虑土拱效应的路堤荷载下刚性桩复合地基应力与沉降计算方法.pdf

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1、第30卷第8期公路交通科技VoL30No．82013年8月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentAug．2013doi：10．3969／j．issn．1002-0268．2013．08．008考虑土拱效应的路堤荷载下刚性桩复合地基应力与沉降计算方法李维，经绯，刘志彬(东南大学交通学院，江苏南京210096)摘要：将路堤填土和刚性桩复合地基加固区、下卧层作为一个整体考虑，取路堤中心处一单桩加固单元为研究对象，设定桩土荷载分担比和桩侧摩阻力分布形式初值，运用Mindlin和Boussine

2、sq联合求解法计算内外土柱应力和沉降，根据路堤与复合地基表面交界处位移连续条件，迭代求得实际侧摩阻力分布。建立的复合地基的桩土荷栽分担与桩土相互作用的耦合模型具有较严密的理论基础，解决了M＆B联合求解法需要预先已知桩土应力比以及桩侧摩阻力分布形式的问题，计算得到的桩土荷载分担、桩土沉降与工程监测数据较为吻合，验证了模型的正确性。关键词：道路工程；路堤荷载；土拱效应；刚性桩复合地基；Mindlin和Boussinesq联合求解法；桩土相互作用中圈分类号：TU473；U416．1+2文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)08—0043一06AC

3、alculationMethodofStressandSettlementinComposReFoundationwithRigidPilesunderEmbankmentLoadConsideringSoilArchEffectLIWei，JINGFei，LIUZhi-bin(SchoolofTransportation，SoutheastUniversity，N觚jingJiangsu210096，China)Abstract：强eembankment．compositefoundationreinforcementareaimprovedbyrind

4、pilesandtheunderlyinglayerisconsideredasawhole．Selectingasinglepilereinforcedunitlocatedintheembankmentcenterastheresearchobject，basedonpreliminarydesignofthepile-softload—sharingratioandpileskinfrictiondistribution，MindlinandBoussinesqunionmethodisusedtocalculatethestressesandset

5、tlementsofpileandinter—pilesoil．Accordingtotheconditionsthatthedisplacementsatthejunctionoftheembankmentandthecompositefoundationsurfacearecontinuous，thedistributionofskin．frictionisobtainedusingiterativemethod．Theestablishedcoupledmodelofpile-soilload-sharingandpile-soilinteracti

6、onofcompositefoundationhasarigoroustheoreticalbasis，whichsolvedtheproblemthatM&Bunionmethodneedstopre-knownpile-soilstressratioandthedistributionformofpileskinfriction．’nleresultsofpile—soilload—sharingandpile—soilsettlement．areallconsistentwiththepmjeetmonitoringdata，whichverifie

7、dthevalidityofthemodel．Keywords：roadengineering；embankmentload；soilarcheffect；compositefoundationwithrigidpiles；MiIldlin．andBoussinesqunionmethod：pile-soilinteraction0引言高速公路建设中，常在地基变形要求严格以及工期短或地质条件复杂地段采用刚性桩复合地基处理，主要分为桩一网复合地基和桩承式路堤2种处理形式，设计中主要采用复合地基理论和桩基础理论进行应力和沉降计算。复合地基理论把沉降量分为加固区

8、和下卧层2部分分别计算，加固区的计算收稿日期：2012一lI一02