CFG桩技术在改进地铁车站基础与地基变形特性中的应用研究

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摘要:为满足地铁车站承载力与沉降变形的要求,大部分地铁车站基础结构采用柱桩的桩基础形式,且桩长一般较长,采用桩基础虽然效果不错,但是桩间土的承载力并没有得到充分发挥,尤其是桩间土承载力较高时,显得尤为浪费。采用复合地基可以充分发挥桩间土的承载力,减少布桩数量和桩长,CFG桩复合地基就是其中的一种。CFG桩在工程中已经得到了广泛应用,具有强度高、刚度大、造价低、施工周期短等特点,既能提高地基承载力,又能很好地控制地基变形。对于地铁车站结构中,结构、基础与地基共同作用的性状研究是热点课题。通过建立地铁车站与土体结构共同作用的有限元模型,对不同基础与地基形式进行沉降控制的参数分析。在满足承载力要求下,分析比较了桩基础、CFG桩复合地基及桩基础与CFG桩复合地基共同作用下车站结构的受力与变形,得到了以下一些结论:1、采用桩基础方案时,桩长变化与基础沉降成反比关系,与底板弯矩成正比关系;且桩长变化对基础沉降和底板弯矩的作用显著。2、采用桩基础方案时,桩径的变化与基础沉降、底板弯矩成反比关系;无论是基础沉降还是底板弯矩,桩径变化对其影响甚微。3、采用CFG桩复合地基方案时,桩数、桩长、桩径与基础沉降成反比关系,减小桩间距、增大桩长和桩径都能有效的控制基础沉降;在CFG桩作用下,车站底板的弯矩较小且CFG桩的参数对底板弯矩影响较小。4、根据桩基础和CFG桩复合地基对车站的作用特点,采用桩基础-CFG桩复合地基共同作用方案,即能达到控制基础沉降的作用,且底板弯矩较小,相比桩基础单独作用有一定的优势。5、CFG桩在施工技术、经济效益、对环境的影响方面比桩基础有优势。
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