剛性樁復(fù)合地基支承路堤的失穩(wěn)破壞機(jī)理及其穩(wěn)定分析方法研究.pdf

1、路堤的整體穩(wěn)定問題是在軟土地區(qū)進(jìn)行路堤快速填筑施工的關(guān)鍵問題。因此，為了滿足路堤的整體穩(wěn)定性要求或工后沉降的要求，越來越多地采用在軟土地基中設(shè)置剛性樁形成復(fù)合地基支承路堤的方法。然而在實(shí)際工程中，即使采用剛性樁加固軟土地基，路堤滑坡事故也時(shí)有發(fā)生，這主要是由于現(xiàn)存的穩(wěn)定分析方法的不合理性造成的。
　　為了合理評(píng)估剛性樁復(fù)合地基支承路堤的整體穩(wěn)定性，本文首先對(duì)天然地基上的路堤、單排樁條件下和群樁條件下剛性樁復(fù)合地基支承路堤的失穩(wěn)破壞

2、機(jī)理進(jìn)行離心模型試驗(yàn)。結(jié)果表明：路堤下不同位置樁體將先后發(fā)生彎曲破壞，而并不是同時(shí)發(fā)生彎曲破壞；當(dāng)樁身抗彎剛度與強(qiáng)度較高、樁距較大且樁下端嵌入較硬土層足夠深度時(shí)，可產(chǎn)生樁間土體沿樁的繞流甚至因產(chǎn)生繞流而導(dǎo)致路堤失穩(wěn)破壞；當(dāng)樁身抗彎剛度與強(qiáng)度較低時(shí)，樁體會(huì)首先在軟硬土層交界面處發(fā)生彎曲破壞，并可在路堤失穩(wěn)前在樁身上部發(fā)生第二次彎曲破壞或者整體傾覆破壞。
　　同時(shí)，基于離心模型試驗(yàn)，采用三維有限差分?jǐn)?shù)值方法對(duì)單排樁條件下和群樁條件下剛

3、性樁復(fù)合地基支承路堤進(jìn)行了數(shù)值分析，主要研究了不同抗彎剛度和強(qiáng)度、不同樁長(zhǎng)細(xì)比、不同樁端嵌固條件、不同樁間距和土層分布條件下樁體的受力與變形性狀、破壞模式以及路堤的失穩(wěn)破壞機(jī)理。結(jié)果表明：數(shù)值分析結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果相似；路堤下樁體彎曲破壞比剪切破壞易于發(fā)生，且路堤下的各樁是一個(gè)漸進(jìn)破壞過程，這樣路堤發(fā)生失穩(wěn)破壞也是一個(gè)漸進(jìn)破壞過程；當(dāng)樁體抗彎剛度和強(qiáng)度、樁長(zhǎng)細(xì)比、樁端嵌固條件、樁間距、以及土層分布條件不同時(shí)，路堤下樁體存在多種破壞模式：

4、
　?。?）樁體彎曲破壞+樁體整體傾覆破壞；
　　（2）樁體彎曲破壞+樁體彎曲破壞；
　?。?）樁體整體傾覆破壞；
　?。?）樁體向路堤中心側(cè)發(fā)生了整體傾覆；
　?。?）樁間土體繞流破壞。
　　基于軟土地基上剛性樁復(fù)合地基支承路堤的失穩(wěn)破壞機(jī)理研究，提出了相應(yīng)的簡(jiǎn)化穩(wěn)定分析方法，并采用這些方法分別對(duì)無筋剛性樁（素混凝土樁）和鋼筋混凝土樁復(fù)合地基支承路堤的穩(wěn)定算例進(jìn)行了大量計(jì)算。最后建議采用等效抗剪強(qiáng)度