桩承式加筋路堤理论及应用

前言

1 绪论

1.1 引言

1.2 桩承式加筋路堤在高速公路软基处理中的应用现状

1.2.1 刚性桩复合地基研究现状

1.2.2 桩承式加筋路堤加固高速公路软土地基应用现状

1.3 路堤荷载下刚性桩复合地基研究现状

1.3.1 桩（帽）一土之间荷载分配规律

1.3.2 柔性荷载下桩土共同作用分析

1.3.3 刚性桩复合地基承载特性分析

1.3.4 桩承式加筋路堤沉降计算

1.3.5 路堤荷载下刚性桩复合地基设计方法

1.4 存在的问题

1.5 研究思路及内容

参考文献

2 路堤桩力学性状与荷载传递规律分析

2.1 引言

2.2 路堤桩单桩性状分析

2.2.1 不带帽的单桩复合地基力学性状分析

2.2.2 带帽单桩复合地基性状分析

2.3 桩承式加筋路堤土拱效应研究

2.3.1 荷载传递机理分析

2.3.2 多拱计算理论

2.3.3 公式计算结果验证

2.3.4 三维有限元模型及结果分析

2.4 本章小结

参考文献

3 桩承式加筋路堤桩一桩帽一土共同作用分析

3.1 引言

3.2 有限层分析方法简介

3.2.1 物理模型和边界条件

3.2.2 层元分析

3.2.3 整体分析

3.3 桩土共同作用的模型

3.3.1 修正理论t-z曲线

3.3.2 桩周土与桩身的有限层一有限元分割

3.3.3 桩身平衡方程

3.4 桩承式加筋路堤中群桩一桩帽一土非线性共同作用分析模式

3.4.1 桩土支承体系的分割方式

3.4.2 地基土支承体系非线性柔度矩阵的建立

3.4.3 非线性分析计算步骤

3.5 工程实例与算例模拟计算

3.5.1 刚性荷载和柔性荷载作用下群桩一土一承台共同作用的实例对比分析

3.5.2 路堤荷载作用下桩一桩帽一土共同作用算例分析

3.6 本章小结

参考文献

4 软土地基中路堤桩承载性能分析

4.1 引言

4.2 PTC预应力管桩施丁对桩周土性能影响的现场试验研究

4.2.1 施工过程中孔隙水压力现场试验研究

4.2.2 施工过程中对桩周土强度影响的现场试验研究

4.3 刚性桩承载性能试验分析

4.3.1 静载荷试验分析

4.3.2 高应变试验分析

4.3.3 高应变与静载试验对比分析

4.4 路堤桩桩身负摩阻力计算分析

4.4.1 负摩擦桩基性状研究

4.4.2 路堤荷载作用下刚性桩负摩阻力理论计算

4.4.3 工程实例计算分析

4.5 承载力计算方法探讨

4.5.1 概述

4.5.2 软土地基中PTC预应力管桩复合地基承载力的计算

4.5.3 路堤下PTC预应力管桩复合地基承载力计算方法

4.6 本章小结

参考文献

5 桩承式加筋路堤的变形规律及其计算预测方法

5.1 引言

5.2 路堤下刚性桩复合地基的沉降计算分析

5.2.1 路堤荷载下刚性桩复合地基的沉降特征分析

5.2.2 沉降计算方法

5.2.3 工程实例沉降计算对比分析

5.2.4 各种计算结果对比分析

5.3 路堤沉降规律与预测

5.3.1 概述

5.3.2 路堤沉降影响因素分析

5.3.3 考虑加载方式的路堤沉降性状及其预测

5.4 路堤侧向变形性状与预测

5.4.1 概述

5.4.2 路堤荷载作用下侧向变形沿深度方向的分布特征

5.4.3 路堤侧向变形沿深度方向的性状及其预测

5.5 本章小结

参考文献

6 桩承式加筋路堤的设计方法与应用

6.1 引言

6.2 桩承式加筋路堤设计方法

6.2.1 桩体的设计

6.2.2 卸荷减沉桩的设计方法

6.2.3 桩帽的设计与计算

6.2.4 加筋材料的设计计算

6.2.5 路堤下PTC预应力管桩复合地基设计方法

6.3 桩承式加筋路堤加固高速公路软土地基效果的现场试验研究

6.3.1 概述

6.3.2 PTC预应力管桩试验段I

6.3.3 PTC预应力管桩试验段Ⅱ

6.4 本章小结

参考文献

7结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

《桩承式加筋路堤理论及应用》共分7章。第1章总结了传统的刚性桩复合地基的研究现状，指出了路堤荷载下刚性桩复合地基和一般建筑物下刚性桩复合地基（复合桩基）的不同之处，分析了加固软土地基的应用现状，提出了桩承式加筋路堤中亟待解决的问题。第2章利用轴对称的有限元计算模型，分析桩承式加筋路堤中不带桩帽和带桩帽路堤桩单桩性状，计算结果表明路堤填料中存在“等沉面”和“土拱效应”的现象；计算结果还显示桩帽尺寸的大小与桩间距之间的比例关系是控制桩体荷载分担的关键因素，而桩端土层性质的变化对其影响不大。利用多拱理论，分别给出了桩间土应力和桩帽上部土体应力的解析解，推导了有加筋材料作用下的桩体荷载分担比的计算公式，同时给出了筋材的应力和变形计算公式，并讨论了桩体荷载分担比随各种因素的影响规律。模型试验和数值模拟的结果验证了《桩承式加筋路堤理论及应用》提出计算公式的正确性等。