CFG桩—网复合地基在山区高速公路中的优化设计与有限元分析

作     者：周琛 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏建明

授予年度：2011年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：CFG桩网复合地基 土拱效应 薄膜张拉效应 沉降计算 有限元分析 

摘      要：随着西部大开发的不断推进和国家高速公路网的日益完善,目前西南内陆地区高速公路的建设正如火如荼的进行当中。不同于沿海及内陆平原地区,在西南山地型地区修筑高速公路有其自身的特点,工程人员面临着更多复杂的气候、水文、地质等新问题,其中软土地基处理便是其中比较有代表性的工程难题。 本文首先对贵州省高速公路建设中软土地基的处理方法进行广泛的调查和资料的收集,总结出贵州省山区软基特点,重点分析了在建的贵州省遵毕高速公路软土变形特点,并提出CFG桩网复合地基来处理该区域软土路基;然后,针对CFG桩网复合地基的结构形式,具体阐述了桩网复合地基中桩、网、垫层的分类、功能及加固机理,同时研究了荷载传递过程中的土拱效应和薄膜张拉效应;其次,在前人设计的基础上,对CFG桩网复合地基的加筋垫层计算、复合地基承载力计算、沉降计算进行了总结、分析和修正,并提出了两个修正公式。最后,根据高速公路的特点,以沉降量为控制核心的设计思路,按照修正公式为标准的设计方法来确定CFG的各项参数,从而满足设计要求,并依托遵毕高速十八标合同段软土地基作为工程实例进行设计计算和有限元分析。 CFG桩网复合地基具有沉降变形、工后沉降较易控制,工程造价低等特点,同时设计人员可以灵活调整桩的各项参数来满足地基承载力和沉降变形,运用前景广阔。目前,CFG桩网复合地基的设计理论远远落后于工程实践,因此,加强设计方法的研究更加有利于CFG桩网复合地基的设计、施工及检测,在西南内陆高速公路软基处理中具有更大的发展空间。