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京沪高速铁路济南西客站桩板复合地基沉降特性研究

作　者: 刘莉
导　师: 王连俊
学　校: 北京交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 京沪高速铁路济南西客站桩板复合地基沉降特性数值计算
分类号: U213.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
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内容摘要

本文以京沪高速铁路为依托,选取京沪高速铁路济南西客站试验段三个试验断面,研究了桩板复合地基和CFG桩复合地基不同部位的沉降特性；运用有限差分原理(FLAC3D),建立三个测试断面桩板复合地基的三维模型,分析了三个测试断面及PHC桩桩板复合地基的沉降特性。通过上述研究,得出如下主要结论：1、宽度较窄的路基地基表面沉降在路基中心附近出现沉降洼地,而随着路基宽度的加大,其沉降规律发生变化,呈现为舒缓W形,即沉降洼地出现在路基中心两侧。2、在填筑过程中,地基沉降量与路基宽度、PHC桩中心沉降量与填筑高度有很好的对应性；在施加预压土后,地基沉降发生相对滞后,三个断面滞后时间基本相同,而地基沉降量站场区最大,咽喉区最小。3、距桩顶50m左右地基沉降小于4cm,沿横向不同位置沉降趋于相等,在距桩顶90m左右地基沉降较小,则认为桩板复合地基的影响深度为90m。4、运用FLAC3D,采用Mohr-Coulomb弹塑性模型,建立了测试断面A、B、C的填筑和预压三维模型,三个测试断面数值模拟所得出的沉降趋势与实测沉降趋势基本相同,数值模拟所得沉降量与实测值误差为0.217cm-0.86cm。5、PHC桩板复合地基加固效果好,钢筋混凝土板的存在,地基表面的横向不均匀沉降很小；沿正线方向桩板复合地基的沉降差异也不大,证明了设计的合理性。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-20
  1.1 研究背景  10-12
    1.1.1 立题的依据  10-11
    1.1.2 研究的意义  11-12
  1.2 复合地基研究现状  12-17
    1.2.1 复合地基概述  12-13
    1.2.2 管桩桩板复合地基的概述  13-14
    1.2.3 复合地基沉降研究现状  14-15
    1.2.4 复合地基沉降数值计算研究现状  15-17
  1.3 本文研究内容及技术路线  17-20
    1.3.1 本文的主要研究内容  17-18
    1.3.2 本文的技术路线  18-20
第二章京沪高速铁路济南西客站工程概况  20-26
  2.1 京沪高速铁路济南西客站概述  20-21
  2.2 京沪高速铁路济南西客站地理位置  21-22
  2.3 京沪高速铁路济南西客站工程地质特征  22-24
  2.4 京沪高速铁路济南西客站工程设计及施工  24-26
第三章京沪高速铁路济南西客站现场试验研究  26-56
  3.1 概述  26
  3.2 现场试验断面的选取  26-28
  3.3 测试断面路基填筑高度随时间变化情况  28-29
  3.4 现场试验装置及测试手段  29-31
  3.5 现场试验方案  31-36
    3.5.1 试验断面A试验仪器布置及观测方法  31-33
    3.5.2 试验断面B试验仪器布置及观测方法  33-35
    3.5.3 试验断面C试验仪器布置及观测方法  35-36
  3.6 地基沉降变形特性  36-53
    3.6.1 地基表面沉降变形特性  36-45
    3.6.2 地基分层沉降变形特性  45-53
  3.7 本章小结  53-56
第四章京沪高速铁路济南西客站桩板复合地基数值模拟  56-80
  4.1 有限元理论基础  56-59
    4.1.1 有限差分法和拉格朗日元法  56
    4.1.2 FLAC3D软件  56-57
    4.1.3 FLAC3D和有限元程序比较  57-58
    4.1.4 有限差分法收敛性判别  58-59
  4.2 桩板复合地基数值模拟计算模型的建立  59-65
    4.2.1 材料本构模型选取与参数确定  59-60
    4.2.2 桩、土界面接触面设置  60-62
    4.2.3 计算模型的建立  62-65
    4.2.4 边界条件的设定  65
    4.2.5 地基初始应力的施加  65
    4.2.6 填筑过程和预压过程的模拟  65
  4.3 填筑过程数值模拟结果分析  65-72
    4.3.1 地基沉降变形特性  65-69
    4.3.2 地基沉降不同深度的变形特性  69-72
  4.4 预压过程数值模拟结果分析  72-78
    4.4.1 地基沉降变形特性  72-75
    4.4.2 地基沉降不同深度的变形特性  75-78
  4.5 本章小结  78-80
第五章结论与展望  80-82
  5.1 结论  80-81
  5.2 建议  81-82
参考文献  82-84
作者简历  84-88
学位论文数据集  88

京沪高速铁路济南西客站桩板复合地基沉降特性研究

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