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长短桩复合地基在山区高速公路软土地基中的应用研究

作　者: 马小东
导　师: 魏建明
学　校: 重庆交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 软土地基长短桩复合地基承载力沉降有限元分析
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 51次
引　用: 1次
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内容摘要

随着我国经济建设的迅猛发展,高速公路建设突飞猛进,道路施工过程中出现的软基处理问题日益突出。而山区软土因其复杂的变形机理和多样的影响因素,使得山区软土地基变形规律及处理方法的研究成为高速公路建设的一个重要课题。论文依托贵州省交通厅科技项目“贵州山区高速公路软基处理关键技术研究与示范工程”,在分析和总结了已有研究成果的基础上,对软土地基的定义、软土在我国贵州的分布情况以及软土地基处理的方法进行了概述;综述了复合地基的形成条件和基本理论,进而提出了长短桩复合地基的产生和适用条件,研究了长短桩复合地基的加固机理,并回顾了长短桩复合地基的研究状况;对长短桩复合地基的承载力和沉降设计理论进行了研究,提出了长短桩复合地基的承载力和沉降计算模式;采用PLAXIS有限元方法建立了长短桩复合地基柔性荷载下应力和沉降分析的有限元模型,从刚、柔桩交错布置的长短桩型复合地基的CFG桩桩长、碎石桩桩长、桩间距和褥垫层厚度变化等方面运用PLAXIS数值模拟仿真分析方法对复合地基桩土应力、沉降变形特性进行了对比分析,总结出了长短桩组合地基中CFG桩和碎石桩的传力特性,得出了CFG桩和碎石桩桩长、桩间距及褥垫层厚度的合理取值范围。这些参数的合理取值范围为实际工程中的刚性长桩与柔性短桩复合地基按沉降控制的优化设计提供了参考依据。研究结果为长短桩复合地基的应用提供了理论依据,对于进一步发挥长短桩复合地基在软基处理上的优势,提高贵州省高速公路使用质量、延长使用寿命具有十分重要的现实意义及实用价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 引言  8
  1.2 软土概况  8-16
    1.2.1 软土的定义、分类及软土的工程特性  8-10
    1.2.2 贵州软土分布及特点  10-12
    1.2.3 软土路基病害及常用软土地基处理方法  12-16
  1.3 选题意义  16-17
  1.4 本文研究的主要内容  17-19
第二章复合地基基本理论  19-33
  2.1 复合地基的简介  19-25
    2.1.1 复合地基的定义、特点和分类  19-20
    2.1.2 复合地基形成条件  20-23
    2.1.3 复合地基常用概念  23-25
  2.2 长短桩复合地基概述  25-32
    2.2.1 长短桩复合地基的产生及其概念  25-26
    2.2.2 长短桩复合地基的研究现状  26-28
    2.2.3 长短桩复合地基的适用条件  28-29
    2.2.4 长短桩复合地基的加固机理及桩型布置  29-32
  2.3 本章小结  32-33
第三章长短桩复合地基承载力计算  33-39
  3.1 承载力计算的基本原则  33-34
  3.2 长短桩复合地基承载力计算  34-38
  3.3 本章小结  38-39
第四章长短桩复合地基沉降计算  39-52
  4.1 复合地基沉降计算的基本原则  39-41
  4.2 长短桩复合地基沉降计算  41-50
    4.2.1 加固区土层压缩量的计算方法  42-45
    4.2.2 下卧层土层压缩量的计算方法  45-48
    4.2.3 长短桩复合地基沉降计算  48-50
  4.3 本章小结  50-52
第五章长短桩复合地基有限元分析  52-74
  5.1 有限单元法及PLAXIS 有限元分析  52-54
  5.2 长短桩复合地基施工阶段的数值模拟  54-62
    5.2.1 计算模型的建立  54-55
    5.2.2 施工阶段的数值模拟和仿真研究  55-62
  5.3 柔性荷载下长短桩复合地基影响因素分析  62-73
    5.3.1 CFG 桩桩长影响分析  62-65
    5.3.2 碎石桩桩长影响分析  65-68
    5.3.3 桩间距影响分析  68-70
    5.3.4 褥垫层厚度影响分析  70-73
  5.4 本章小结  73-74
第六章长短桩复合地基设计与工程实例  74-82
  6.1 长短桩复合地基设计步骤  74-75
  6.2 长短桩的设计参数  75-76
  6.3 工程实例  76-81
    6.3.1 工程概况  76-77
    6.3.2 工程地质与水文状况  77-78
    6.3.3 长短桩复合地基设计  78-81
  6.4 本章小结  81-82
第七章结论与展望  82-84
  7.1 结论  82
  7.2 展望  82-84
致谢  84-85
参考文献  85-87
在学期间发表的论著与取得的科研成果  87

长短桩复合地基在山区高速公路软土地基中的应用研究

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