桩网结构路基结构材料参数影响特性分析与研究

发布时间：2017-10-15 05:18

  本文关键词：桩网结构路基结构材料参数影响特性分析与研究

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【摘要】：桩网结构路基在软土地基处理中得到了广泛的应用,广泛用于我国的高速铁路、高速公路等工程中。具有建造速度快、工后沉降小、差异沉降小以及稳定性高的突出优点。桩网结构路基结构组成复杂,主要包括路基本体、路基加筋垫层、加固桩以及坚硬下卧层等。结构交界面多,结构性质多样,造成了桩网结构路基受力机理较为复杂。路基土拱效应以及路基侧向变形是研究桩网结构路基工作性能的两个重要指标,受到很多参数的影响。本文通过大型岩土工程计算软件Plaxis建立了桩网结构路基二维计算模型,通过有限元计算结果详细分析了土工格栅刚度、土工格栅布置层数、路基填料性质以及桩身布置方式对桩网结构路基桩土应力比以及路基加固桩侧向变形的影响规律。通过计算和分析,主要得到了以下研究成果:土工格栅刚度的提高有助于增大路基桩土应力,特别是路基填筑高度4.12~5.25倍桩间净距时,土工格栅刚度对桩网结构路基桩土应力比的影响最为明显,而格栅刚度对路基加固桩桩身侧向变形的影响较小。土工格栅布置层数的提高能较为显著的提高桩土应力比,且其提高程度与路基的填筑高度关系不大,同时多层格栅的布置能显著减少路基加固桩的侧向变形。路基填料内摩擦角以及粘聚力的增大均能有效的提高路基桩土应力比,同时能小幅度的减小路基加固桩的侧向变形。两者都是通过提高桩顶上方土体与桩间上方土体界面之间的剪应力提高桩土应力比,通过提高路基填料颗粒之间的接触力来提高路基稳定性从而减少路基加固桩的侧向变形。路基加固桩中心间距以及桩帽尺寸对桩土应力比的影响较为明显,中心间距越小以及桩帽尺寸越大,桩土应力比越大。然而桩帽尺寸的大小对路基侧向变形的影响较小,桩身中心间距的减小能显著降低路基加固桩的侧向变形,提高路基的稳定性。
【关键词】：桩网结构路基 土拱效应 桩身侧向变形 数值分析 土工格栅 加固桩
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 本文主要工作及研究内容12-13
• 第二章 桩网结构路基特性13-24
• 2.1 桩网结构路基概述13-15
• 2.1.1 桩网结构路基的定义13
• 2.1.2 桩网结构路基的组成13-15
• 2.2 桩网结构路基的变形特性15-16
• 2.3 桩网结构路基工作机理16-17
• 2.4 桩网结构路基计算方法简介17-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 桩网结构路基数值分析模型24-32
• 3.1 数值分析软件简介24
• 3.2 桩网结构路基分析模型建立24-28
• 3.2.1 结构单元的模拟24-26
• 3.2.2 几何模型及模型网格划分26-28
• 3.3 桩网结构路基模型参数的选取28-30
• 3.3.1 土体参数28-30
• 3.3.2 桩身参数30
• 3.4 桩网结构路基数值分析模型计算工况30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 桩网结构路基工作性能影响因素分析32-48
• 4.1 土工格栅对桩网结构路基工作性能的影响规律32-38
• 4.1.1 土工格栅对桩土应力比的影响规律32-36
• 4.1.2 土工格栅对桩身侧向变形的影响规律36-38
• 4.2 路基填料参数对桩网结构路基工作性能的影响38-42
• 4.2.1 路基填料参数对桩土应力比的影响分析38-40
• 4.2.2 路基填料对桩身侧向变形的影响规律分析40-42
• 4.3 桩尺寸以及桩间距对桩网结构路基工作性能的影响42-47
• 4.3.1 桩身布置对桩土应力比的影响42-45
• 4.3.2 桩身布置对路基加固桩侧向变形的影响45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 桩网结构路基的设计方法48-58
• 5.1 桩的设计48-50
• 5.2 桩顶荷载的确定50
• 5.3 桩承式路堤沉降计算50-53
• 5.3.1 PWRC法51-52
• 5.3.2 Ogisako法52-53
• 5.4 桩的侧向位移和弯矩53
• 5.5 路堤加筋垫层的设计53-57
• 5.5.1 BS8006法54-55
• 5.5.2 NordicHandbook法55
• 5.5.3 德国DBGEO规程法55-56
• 5.5.4 日本细则法56
• 5.5.5 Carlsson法56-57
• 5.5.6 侧向变形引起的加筋材料张拉力与锚固长度57
• 5.6 本章小结57-58
• 第六章 结论58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63

【参考文献】

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本文编号：1035288