考虑路堤填筑过程与地基土固结相耦合的 桩承式路堤土拱效应分析

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1、第27卷第8期岩石力学与工程学报Vol.27No.82008年8月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringAug.，2008考虑路堤填筑过程与地基土固结相耦合的桩承式路堤土拱效应分析122曹卫平，陈云敏，陈仁朋(1.西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055；2.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州310027)摘要：土拱效应分析是桩承式路堤设计时需要解决的首要问题，在总结分析已有现场测试资料及研究成果的基础上，建立能考虑路堤填筑过程与地基土固结相耦合的土拱效应计算模型。该计算模型比较完整地反映了从路堤开始填

2、筑直到地基土固结完成整个过程中土拱效应的发展变化历程，模型计算结果与现场实测结果比较吻合。利用该计算模型对台缙高速公路工程桩承式路堤土拱效应及桩身中性点位置的变化特征进行分析，研究结果表明：(1)在路堤填筑过程中，桩土应力比迅速增加，路堤填筑完毕直至地基土固结完成这个过程中，桩土应力比虽然有所变化，但变化的幅度不大，与路堤刚填筑完毕时的桩土应力比相比，后期桩土应力比的变化幅度不大于15%；(2)在路堤填筑及地基土固结过程中，桩身中性点位置经历了先逐渐向下移动、尔后向上移动、再向下移动、最终趋于稳定位置的过程。该研究成果可为桩承式路堤设计提供有益的参考。关键词

3、：土力学；桩承式路堤；土拱效应；桩土应力比；路堤填筑；地基土固结中图分类号：TU44文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)08–1610–08ANALYSISOFSOILARCHINGINPILEDEMBANKMENTSCONSIDERINGCOUPLEDEFFECTOFEMBANKMENTFILLINGANDSOILCONSOLIDATION122CAOWeiping，CHENYunmin，CHENRenpeng(1.CollegeofCivilEngineering，Xi′anUniversityofArchitectureandTech

4、nology，Xi′an，Shaanxi710055，China；2.InstituteofGeotechnicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou，Zhejiang310027，China)Abstract：Theanalysisofsoilarchingisthefirstimportantissueforthedesignofpiledembankments.Ananalyticalmodelforsoilarchingwithinpiledembankmentsisdeveloped，whichcanco

5、nsiderthecoupledeffectoftheembankmentfillingandsoilconsolidation.Thecalculatedvaluesofthestressconcentrationratiousingtheproposedmodelhereinareingoodagreementwiththefieldmeasurements.Thisdemonstratesthatthemodelcanreflectthevariationcharacteristicsofsoilarchingwithtime.Afurtherstud

6、yofcharacteristicsofsoilarchingandtheneutralpointofpileshaftduringtheembankmentfillingandthesoilconsolidationwasalsoconducted.Theresultsshowthat：(1)Withtheembankmentfilling，thestressconcentrationratioincreasesandreachesamaximumvalueattheendoffilling，thendecreasesabout15percentofthe

7、maximumvalueandmaintainsnearlyaconstantvalue.(2)Duringtheembankmentfillingandsoilconsolidating，thelocationoftheneutralpointofpileshaftdescendsfirstly，thenascendstilltheendofembankmentfilling.Withthecontinuousconsolidatingofsoil，thedepthoftheneutralpointbecomesdeeper，andattheendofso

8、ilconsolidating，thelocatio