桩网复合地基在高速公路拓宽中的差异沉降控制应用研究

发布时间：2023-04-10 00:24

　　“十三五”发展规划中明确提出推进建设年代较早、交通繁忙的国家高速公路改扩建工程发展。对高速公路进行拓宽时新旧路基差异沉降问题是不可避免的,如何控制该差异沉降是高速公路改扩建从设计到施工过程中的关键。复合地基可以发挥自身优点提高地基承载力,减少新旧路基差异沉降,被广泛应用到高速公路改扩建工程中。但目前规范中涉及的高速公路改扩建时的差异沉降设计和施工方法较少,而且从工程中积累的经验也并未形成技术体系。因此,本文对高速公路改扩建时的差异沉降控制进行了研究。由于不同桩端持力层条件下复合地基承载特性不同而且进行有限元分析时计算结果缺乏大量试验数据的验证,因此本文利用自行加工设计的模型箱,开展桩端持力层为坚硬土层和软弱土层条件下的单桩承载特性室内模型试验,比较分析不同桩端持力层刚度条件下的单桩承载特性的差异。研究结果表明:持力层刚度或桩身刚度较大时,桩的承载能力较好;桩端持力层刚度不仅会影响桩端阻力的发挥和桩土相对位移的大小,也会影响桩侧土体的附加径向应力发挥,从而造成轴力和桩侧摩阻力的变化出现差异;考虑桩侧土与桩端土的影响,修正后的单桩轴力分布函数能更为准确地反映单桩轴力变化。然后基于单桩承载特...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 公路拓宽工程中的差异沉降有限元分析研究
        1.2.2 复合地基沉降影响因素研究
        1.2.3 公路拓宽工程中差异沉降处治技术研究
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 创新点
第二章 静载作用下的单桩承载特性室内模型试验研究
    2.1 引言
    2.2 模型试验相似原理
    2.3 试验目的
    2.4 模型试验方案设计
        2.4.1 模型箱设计
        2.4.2 模型桩的布设
        2.4.3 试验工况
        2.4.4 模型桩
    2.5 数据量测与处理
        2.5.1 数据量测系统
        2.5.2 桩身轴力的确定
        2.5.3 桩侧摩阻力的确定
    2.6 试验准备工作及步骤
        2.6.1 试验土样的制备
        2.6.2 具体试验步骤
    2.7 试验结果分析
        2.7.1 荷载-沉降(p-s)曲线
        2.7.2 桩侧摩阻力沿桩身的变化关系
        2.7.3 桩身轴力沿桩长的衰减规律
    2.8 本章小结
第三章 复合地基沉降影响因素分析
    3.1 引言
    3.2 FLAC3D简介
    3.3 静载作用下单桩室内模型试验数值模拟
        3.3.1 基本假定
        3.3.2 计算模型
        3.3.3 材料本构关系及计算参数
        3.3.4 接触面的建立及参数的确定
        3.3.5 边界条件
        3.3.6 模型验证
    3.4 复合地基沉降影响因素分析
        3.4.1 基本假定
        3.4.2 几何模型
        3.4.3 本构模型及计算参数
        3.4.4 接触面和边界条件
        3.4.5 数值模拟试验方案
        3.4.6 数值模拟分级荷载施加
        3.4.7 单因素对复合地基沉降影响分析
        3.4.8 复合地基沉降关键影响因素分析
    3.5 本章小结
第四章 桩网复合地基在高速公路拓宽工程中的沉降控制研究
    4.1 引言
    4.2 工程实例
        4.2.1 工程概况
        4.2.2 土层结构
    4.3 数值模拟
        4.3.1 数值模拟的计算模型
    4.4 高速公路拓宽时桩网复合地基优化方案
    4.5 有限元计算结果分析
        4.5.1 济青高速公路改扩建工程差异沉降控制数值模拟分析
        4.5.2 持力层为软弱土层时的差异沉降数值控制模拟分析
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3787999