CM复合地基在隧道工程中的应用研究

发布时间：2017-03-20 02:03

  本文关键词：CM复合地基在隧道工程中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：复合地基的发展变化随着时间的脚步日新月异,CM复合地基作为一种创新型复合地基已经得到岩土工程界的认可,不过CM复合地基在隧道工程中的应用研究目前还不是很多,本文的重点就是研究其在隧道工程的应用。虽然目前工程师们对CM复合地基的作用机制有了一定的认识,但是对其在隧道工程领域的应用研究还很欠缺,许多有关于CM复合地基工程在隧道中的设计基本上仅凭工程师们经验进行。针对目前隧道工程中的CM复合地基研究现状,作者认为对隧道工程CM复合地基更深一步的研究十分有必要,同时也是具有一定的现实意义。本文将结合前海深港合作区双界河路听海路以及地下隧道工程,从以下几个方面对本课题进行研究:一、本文从理论分析,作用机理,应力比和荷载分担比等方面对CM复合地基的工作能力进行分析,得出控制桩土之间的应力比和荷载分担比可以有效提高承载力,其中提高土的工作效率可以有效提高CM复合地基承载力,褥垫层的厚度对土的工作效率是有影响的,随着褥垫层厚度的不断增加,作用在桩顶和桩间土上的剪应力差值逐渐减小,桩间土分担的水平荷载逐渐变多,桩分担的水平荷载开始逐渐减少。二、本文对隧道工程中CM复合地基提出采用2根C桩和2根M桩组合进行压板试验,通过试验数据反映CM三维高强复合地基处理后的地基强度。三、设计了本项目现场载荷试验方案,对3根C桩,3根M桩,3组CM复合地基桩进行了单桩静载试验,分析总结了C桩载荷试验、M桩载荷试验和CM桩复合地基的压板试验的结果及其规律。通过现场埋设压力计对整个工期的荷载变化进行监测,对比设计要求检验CM复合地基在隧道工程中的工作效率,监测表明该地基承载力不但可以达到设计要求而且还有一定的承载空间。四、利用MIDAS—GTS有限元软件对工程进行分析,对CM复合地基实际隧道工程的静载试验进行了数值模拟计算,计算结果与实际检测试验结果相近,证明了MIDAS—GTS有限元软件在模拟复合地基上的可行性和准确性,同时也印证了试验数据的真实有效性。通过建模对隧道工程中CM复合地基应力比和分担比进行分析,结果表明CM复合地基对地基变形和应力集中有着显著效果。
【关键词】：隧道工程 CM桩复合地基 地基处理
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 课题的研究背景和现状13-16
• 1.2.1 研究背景13-15
• 1.2.2 研究现状15-16
• 1.3 CM复合地基的适用范围16-17
• 1.3.1 适用地质16
• 1.3.2 适用工程16
• 1.3.3 设计原则16-17
• 1.4 本文主要研究内容17-18
• 第二章 CM桩复合地基作用机理分析18-29
• 2.1 复合地基的作用机理18-21
• 2.1.1 复合地基的特点18
• 2.1.2 复合地基的分类18-19
• 2.1.3 复合地基的工作原理19-20
• 2.1.4 复合地基的应力场20-21
• 2.2CM复合地基作用机理21-28
• 2.2.1 CM复合地基特点21-23
• 2.2.2 CM复合地基分类作用23-25
• 2.2.3 CM复合地基的强度理论25-27
• 2.2.4 应力比和荷载分担比27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 CM复合地基设计29-41
• 3.1 复合地基承载力计算29-33
• 3.1.1 单一桩型复合地基承载力计算29-31
• 3.1.2 CM复合地基承载力31-33
• 3.2 复合地基的沉降计算33-40
• 3.2.1 单一桩型复合地基沉降计算33-37
• 3.2.2 CM复合地基沉降计算37-40
• 3.3 本章小节40-41
• 第四章 工程概况及现场实验41-81
• 4.1 工程概况41-43
• 4.2 工程地质条件43-48
• 4.2.1 地形地貌43
• 4.2.2 地层结构43-45
• 4.2.3 地质勘察情况45-46
• 4.2.4 地下水类型46-47
• 4.2.5 岩土层渗透性47-48
• 4.3 复合地基的选型与布桩48-53
• 4.3.1 复合地基的选型48-49
• 4.3.2 CM复合地基的选桩49-53
• 4.3.3 CM复合地基的检测53
• 4.4 现场CM桩静载实验53-61
• 4.4.1 试验目的54-55
• 4.4.2 场地布置以及加载装置55-58
• 4.4.3 打入试桩以及单桩试验方案58-61
• 4.5 试验结果61-74
• 4.5.1 现场载荷试验检测61
• 4.5.2 C桩单桩承载力现场试验分析61-65
• 4.5.3 M桩单桩承载力现场试验分析65-69
• 4.5.4 CM桩压板试验分析69-74
• 4.6 现场荷载实际监测74-79
• 4.6.1 监测分析试验设计思路74
• 4.6.2 试验材料以及实测内容74-79
• 4.7 本章小结79-81
• 第五章 CM复合地基的有限元数值模拟及分析81-91
• 5.1 基于MIDAS—GTS的静载试验数值计算对比81-84
• 5.2 数值模拟计算模型的设计方案84-89
• 5.2.1 模型方案84-86
• 5.2.2 模型分析86-89
• 5.3 本章小节89-91
• 第六章 结论与展望91-93
• 6.1 本文主要结论91-92
• 6.2 研究展望92-93
• 参考文献93-95
• 致谢95

【参考文献】

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本文编号：256938