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碩士論文-鐵路客專地基及CFG樁加固沉降特性研究
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  • v發(fā)布時間:2014-12-02 19:59:20
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  • 資料分類:路橋工程
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摘要
中等壓縮土在中國各地區(qū)分布極為廣泛,其中海南省地基中的全風(fēng)化花崗巖就是
其中一種中等壓縮土。本文結(jié)合海南東環(huán)客運專線的建設(shè),對天然地基和CFG樁加固
地基斷面沉降計算中遇到的一系列的問題進行了研究。主要有以下幾點:
(1)本文對計算路堤底面應(yīng)力和地基中附加應(yīng)力的一種新的理論方法一彈性土堤
法一進行了詳細(xì)的敘述并結(jié)合文獻資料整理出了不同路堤高寬比下,基底豎向應(yīng)力和
路堤中心下地基附加應(yīng)力計算表格。
(2)本文針對路堤底面中心處豎向應(yīng)力進行了詳細(xì)的討論。通過不同計算方法的
對比表明:設(shè)計中常用的比例荷載法(坩)計算路堤基底應(yīng)力存在基底中間應(yīng)力偏大,
兩側(cè)應(yīng)力偏小的現(xiàn)象。使用彈性土堤法計算的基底中心應(yīng)力與試驗實測非常接近。筆
者結(jié)合彈性土堤法和試驗所得大量數(shù)據(jù)提出了基底中心應(yīng)力的修正公式。并通過對比
表明該公式值得信賴。筆者又進一步推薦了更為合理且比較方便的基底應(yīng)力分布形式
的計算方法并將該分布推廣到CFG樁復(fù)合地基基底應(yīng)力的計算。
(3)對于天然地基附加應(yīng)力的計算,本文歸納出一個計算路堤中心下地基附加應(yīng)
力的計算公式。使用此公式與布氏解、FLAC計算和離心機試驗結(jié)果進行了比較。結(jié)果
表明使用該公式計算結(jié)果與實測值相當(dāng)接近,且衰減趨勢與試驗結(jié)果相符。
(4)對于CFG樁下臥層應(yīng)力計算方法,本文對L/3法計算方法、步驟進行了較
詳細(xì)的敘述。.
(5)對于全風(fēng)化花崗巖,使用平板載荷試驗可以得到可靠地變形模量。但標(biāo)貫、
旁壓和靜探試驗相比較而言,標(biāo)貫試驗可以得到較一致的試驗結(jié)果;旁壓試驗得出的
模量往往偏大;靜探試驗受地基土性質(zhì)的影響較大數(shù)據(jù)不穩(wěn)定且往往無法進行到較深
的位置。
(6)通過引用日本對花崗巖風(fēng)化土的試驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗公式,比較了海東現(xiàn)場試驗
數(shù)據(jù)與該經(jīng)驗公式的相關(guān)性。結(jié)果表明由靜載試驗和標(biāo)貫試驗得出的試驗結(jié)果與該公
式的相關(guān)性較好。但需要注意對于標(biāo)貫擊數(shù)大于50擊的情況的考慮,通過文獻數(shù)據(jù)可
知大于50擊的試驗點都被修正為50擊,而在本次試驗中在較深的個別位置處換算后
的標(biāo)貫擊數(shù)竟上百,出現(xiàn)這種情況就需要考慮是否是地基的局部因素導(dǎo)致了這種情況。
故在本文模量換算中,將大于50擊的取為50。
(7)本文對室內(nèi)試驗得出的壓縮模量和現(xiàn)場標(biāo)貫試驗得出的變形模量進行了對
比,結(jié)果表明室內(nèi)試驗得出的模量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)場試驗得出的模量值。沉降量計算中,
通過不同計算方法的對比發(fā)現(xiàn)使用固結(jié)試驗得出的壓縮模量是使用標(biāo)貫試驗得出的變
形模量計算結(jié)果的3倍。
(8)對于天然地基沉降量計算,本文對設(shè)計計算中經(jīng)常使用的分層總和法進行了
合理的修正。本文還使用彈性土堤法對沉降量進行了計算,結(jié)果與FLAC數(shù)值計算結(jié)
果非常接近。兩種方法的計算將結(jié)果比本文推薦的天然地基沉降計算方法小20%左右。
(9)對于CFG樁復(fù)合地基沉降計算的方法,本文推薦使用L/3法,并且對L/3
法基底應(yīng)力所使用的均布荷載進行一定的修正,乘以1.14的修正系數(shù)。這樣雖然計算
結(jié)果比現(xiàn)階段實測數(shù)據(jù)大17%左右,但修正系數(shù)建立在一定的實測資料基礎(chǔ)上。雖然
對整個均布荷載修正會導(dǎo)致路基兩側(cè)的應(yīng)力偏大,但對沉降影響很大的路堤中心應(yīng)力
得到了合理的修正。
(10)對于沉降與時間關(guān)系的計算本文介紹了Asaoka法,這種方法基于沉降觀測
的后期數(shù)據(jù),可通過作圖法簡便的計算出最終沉降及時間。本文使用這種方法和雙曲
線法對天然地基斷面和CFG樁復(fù)合地基斷面的計算結(jié)果進行了比較,結(jié)果表明兩種預(yù)
測方法結(jié)果相近。實際計算中,Asaoka法僅需使用最小二乘法就可計算出結(jié)果,計算
方法更加簡便。
關(guān)鍵詞:中等壓縮土;天然地基;CFG樁復(fù)合地基;基底應(yīng)力;附加應(yīng)力;L/3法;
彈性土堤法;標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗;Asaoka法
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