桩—网复合地基工作机理的数值分析

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桩—网复合地基(又叫桩承式复合地基,或者桩承土工合成材料加筋垫层复合地基)是一种有效的深厚软土地基处理形式,近年来在国内外获得广泛应用,目前已应用于高速公路软基础处理、桥头跳车处理、铁路软基、油罐基础及工民建等。从已有的监测来看,桩—网复合地基处理软基效果显著。具有施工速度快,对周围环境扰动小,工后不均匀沉降较小,且大部分沉降发生在施工期等特点。本文针对桩—网复合地基开展如下研究:1.对国内外桩—网复合地基理论研究现状进行了总结,主要是从格栅的加筋作用和桩间土拱作用出发,分析总结桩—网复合地基的机理。桩—网法荷载的传递机理是土拱效应、薄膜张拉效应或刚性平台效应和桩与土相对刚度效应的组合。2.结合某桩—网法路堤具体工程,运用数值软件FLAC2D进行受力变形分析。研究了随着路堤分层填筑和超载的施加,桩间土和桩帽沉降,桩和土工格栅内力的发展过程。计算结果表明,格栅拉力在桩帽边缘处较大,桩帽中心较小,计算沉降结果和实测沉降结果吻合较好。3.结合某桥头填土的工程实例,进行了数值分析,计算结果和监测结果相差不大。采用强度折减法分析了这种复杂的桩—土工格栅—土体共同作用的稳定性问题。4.调研了国内桩—网法的工程实例,并统计了一张附表,从该表中可以看到桩—网法实际应用中的桩型、垫层厚度、格栅规格和设计参数等,便于对该法的应用。在前人基础上总结了该法的设计方法。5.通过比较本文认为:对于填土较高,沉降控制要求严格,地基土质软弱,难处理的情况,宜采用刚度较大,带桩帽的支撑桩,最好采用预制桩,这样质量容易控制。特别是采用工程中日益应用广泛的大直径现浇薄壁管桩作为支撑桩,并结合桩帽,能更好的控制沉降,节约造价,体现“疏桩”思想。6.用大刚度桩处理效果好,但是造价高。对于填土不太高,沉降控制不是很严格的情况,可以考虑用低刚度桩体,这要保证大部分沉降在施工期完成。
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