高速铁路CFG桩网复合结构设计参数分析
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第２ ７卷第 ６期
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Ｖ０ ． ７ Ｎ ． １２ ｏ ６
Ｄｅ ． ０１ ｅ． ２ ０
Ｊ ｎ ｎ ｌ ｆ ａ ｔＣ ｉ ａ Ｊ ｏｏ ｇ Ｕｎｖ ｒ ｔ ｏ ｒ ａ ｓ ｈｎ ｉ ｔｎ ｉｅｓ ｙ ｏＥ ａ ｉ
文章 编 号 ：０５０２ （０ ００—０７０ １０—５３２ １ ）６０ １— ６
高速 铁 路 Ｃ Ｇ桩 网复合 结构 设 计 参 数 分 析 Ｆ
王 漾 ， 周 萌 ， 宫全 美 ， 炳龙 王
（ 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室 ， 上海 ２ １０ ） ０ ８４
摘要 ： 用 数值 分 析 方 法 ， 托 京 沪 高速 铁 路 徐 沪段 Ｃ Ｇ（ ｅ ｅｔ ｌ ａｈＧａｅ） 复 合 地 基 处理 方 法 ， 析 了有 无 桩 帽 、 采 依 Ｆ Ｃｍ ｎ Ｆ ． ｒｖ１桩 ｙｓ 分 不 同桩 长 、 同桩 间距 等 设 计 参数 的 桩 网结 构在 高速 列 车 荷 载 作 用 下 对路 基 高度 ４ １ ｍ 的 地 基 动 力响 应 的 影 响 ， 高速 铁 路 不 ．５ 为 Ｃ Ｇ桩复合地基 的设 计提供理论依据 。结果表 明， Ｆ 地基 面（ 碎石 垫层 以下） 位移 与有无桩 帽、 长、 间距 有关。无桩帽 动 桩 桩 比有桩帽 的位移 大７ ８ 随着桩 长增加 ３ ％，０ １０ 时， 。 ％； ０ ７ ％，２ ％ 地基 面最大动位 移分别 减 小 １ ．％，９ ６ ２ ．％。随 着桩 ０ ４ １ ．％，５ ９
５０ Ｐ ； 角闪岩 ， ０ ａ②３ ｋ 弱风化 ， 节理裂隙发育 ， 岩体破碎 ， ＝ ０ Ｐ 。 Ｏ ８０ｋａ ０ 计算 断 面取 自京 沪线徐 沪段 Ｄ ８９＋ ７ ．０ ， 图 ｌ Ｋ ４ ５０００ 见 。线 路 为 板式 轨 道 ， 基处 理 方 式 为桩 网结 构 ， 地
收 稿 日期 ：０００ —１ ２ １—９２
间距增加 ０ ８２２ ５Ｄ（ ．，， ． Ｄ为桩径 ） ， 时 地基 面最 大动位移分别增加 ８ １ ．％ ，３４ ％，２４ ２ ．％。地基 面动应 力的大小与有 无桩 帽、
桩 间距 有 关 ； 持 力层 相 同 的情 况 下 ， 桩 长 基 本 无 关 。在 该 文 地 质 条件 下 ， 土 动 分 担 比 与 地 基 面桩 、 间 土 处 的 动 位 移 在 与 桩 桩
１ 计算 断面及计算方案
京 沪线 徐沪段 地层 岩性 如下 ： ①黏 土 ， 塑 ，０ ８ Ｐ ； １ 硬 Ｏ ＝１０ｋ ａ ① 淤泥 质 黏土 ， 塑 ， ＝８ Ｐ ； 流 ０ｋ ａ ０２黏 土 ，
软塑 ， ＝１０ｋａ ② １角 闪岩 ， 风 化 ， ＝２０ｋａ② ２角 闪岩 ， 风 化 ， 理 裂 隙发 育 ， 体 破 碎 ， ： ２ Ｐ ； 全 ５ Ｐ ； 强 节 岩
承载 力高 和适应性 强 等优点 而得 到广泛 的推 广 和应用 。
国 内学 者针 对 Ｃ Ｇ桩 复合地 基做 了大量 的研 究 。阎 明礼 等 …研 究 了复 合地 基 的承 载 和变 形特 性 、 Ｆ 设 计计算 方法 、 施工 工艺 和施工 质量 控制 。谢 志英 等 ＿ ｊ 垫层 厚度 、 ２从 ４ 垫层 模 量 、 土模 量 比与沉降 的关 系分 桩 析 了复合地基 的沉 降规 律 。李少 和等 ｌ探讨 了垫 层厚度 和模 量对 桩 土应 力 比 、 侧摩 阻 力 、 降变 形 、 ５ Ｊ 桩 沉 承 载力 的影响 ， 并得 出一些 规律 。元翔 等 ｌ将轨 道列 车荷 载简 化 为换 算 土柱 分 析 了不 同地基 处 理 方案 如 水 ６ ｊ
泥土 、 帽 网 、 桩 和桩 板方 案对沉 降规 律和 桩土应 力 比的影 响 ． 龙 才等 【 研 究 了低 路 堤 Ｃ Ｇ桩 不 同垫 层 结 杨 ｊ Ｆ
构 形式 的动力 响应 。 国内外学 者对 Ｃ Ｇ桩 复 合 地基 性 状虽 有 了一定 的研究 ， 由于 其受 力 、 形 机 理 的 Ｆ 但 变 复杂性 ， 尚无形 成一 套较 合适 的设 计理 论 。 因此 Ｃ Ｇ桩 设 计参 数研 究 还 有 待 于进 一 步 的深 入 ， Ｆ 以在保 证
２１ 正 ００
路基 高度 ４ １ 其 中基床 表层 Ｏ４ｍ， ．５ｍ， ． 碎石 垫层厚 ０ ６ｍ， ． 垫层 内铺 设 一层 土 工格 栅 。桩 为端 承桩 桩 径 ０ ５ｍ， 间距 １ ８ｍ， 力层 为强 风化 角闪岩 。地层分 布从 上而 下依次 为① 黏土 （ ， ②２强风 化角 闪 ． 桩 ． 持 ６ｍ） 和
呈正比。
关 键 词 ： 基 工程 ： 路 高速铁 路 ； 复合 地 基 ： Ｆ Ｃ Ｇ桩 中 图分 类 号 ： ５ ７ ． １ ３ ４３１ ３ 文献标识码 ： Ａ
随着我国高速铁路 的飞速发展 ， 高速铁路的高平顺性等要求对铁路地基 的变形要求越来越严格 ， 但我 国拟 建 和在建 的线路 在许 多地 区都必 须穿越 软 土地基 ， 由于工程 性质 较差 ， 然软土 地基 往往不 能满 足高 天 速铁 路建设 的要 求 ， 须对 地基 进行处 理 。地基 处理 的方法 很 多 ， Ｆ 必 Ｃ Ｇ桩复合 地基 因其 费用低 、 工方 便 、 施
列 车长期 运 营安全 的基 础上 ， 制工 程造 价 。 控 本文 针对京 沪高 速铁 路软 土 地 区徐 沪 段 的 Ｃ Ｇ桩 复合 地 基 ， 动力 有 限元 数 值 模 拟 为 主 要研 究 手 Ｆ 以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
段， 就有无 桩 帽 、 同桩长 、 同桩 间距下 的 Ｃ Ｇ桩 复 合 地基 的动应 力 、 位 移 等沿 地基 面 的变 化 和桩 土 不 不 Ｆ 动 分担 比的变 化进 行研 究 ， 以期为 高速铁 路 Ｃ Ｇ桩 复合 地基 的设计 提供 理论 依据 。 Ｆ
基金项 目： 铁道部科技研究开发计划项 目（０８， ２１ ； ２０ Ｃ ３ ．）铁道部科技研究 开发计划项 目（０ ０ ０ ３Ａ ０ ２ １Ｇ ０ 一 ）
作者简介 ： 王 漾 （９７ ）女 ， 士 研 究 生 ， 究方 向 为 铁 道 工程 。 １８一 ， 硕 研
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文章 编 号 ：０５０２ （０ ００—０７０ １０—５３２ １ ）６０ １— ６
高速 铁 路 Ｃ Ｇ桩 网复合 结构 设 计 参 数 分 析 Ｆ
王 漾 ， 周 萌 ， 宫全 美 ， 炳龙 王
（ 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室 ， 上海 ２ １０ ） ０ ８４
摘要 ： 用 数值 分 析 方 法 ， 托 京 沪 高速 铁 路 徐 沪段 Ｃ Ｇ（ ｅ ｅｔ ｌ ａｈＧａｅ） 复 合 地 基 处理 方 法 ， 析 了有 无 桩 帽 、 采 依 Ｆ Ｃｍ ｎ Ｆ ． ｒｖ１桩 ｙｓ 分 不 同桩 长 、 同桩 间距 等 设 计 参数 的 桩 网结 构在 高速 列 车 荷 载 作 用 下 对路 基 高度 ４ １ ｍ 的 地 基 动 力响 应 的 影 响 ， 高速 铁 路 不 ．５ 为 Ｃ Ｇ桩复合地基 的设 计提供理论依据 。结果表 明， Ｆ 地基 面（ 碎石 垫层 以下） 位移 与有无桩 帽、 长、 间距 有关。无桩帽 动 桩 桩 比有桩帽 的位移 大７ ８ 随着桩 长增加 ３ ％，０ １０ 时， 。 ％； ０ ７ ％，２ ％ 地基 面最大动位 移分别 减 小 １ ．％，９ ６ ２ ．％。随 着桩 ０ ４ １ ．％，５ ９
５０ Ｐ ； 角闪岩 ， ０ ａ②３ ｋ 弱风化 ， 节理裂隙发育 ， 岩体破碎 ， ＝ ０ Ｐ 。 Ｏ ８０ｋａ ０ 计算 断 面取 自京 沪线徐 沪段 Ｄ ８９＋ ７ ．０ ， 图 ｌ Ｋ ４ ５０００ 见 。线 路 为 板式 轨 道 ， 基处 理 方 式 为桩 网结 构 ， 地
收 稿 日期 ：０００ —１ ２ １—９２
间距增加 ０ ８２２ ５Ｄ（ ．，， ． Ｄ为桩径 ） ， 时 地基 面最 大动位移分别增加 ８ １ ．％ ，３４ ％，２４ ２ ．％。地基 面动应 力的大小与有 无桩 帽、
桩 间距 有 关 ； 持 力层 相 同 的情 况 下 ， 桩 长 基 本 无 关 。在 该 文 地 质 条件 下 ， 土 动 分 担 比 与 地 基 面桩 、 间 土 处 的 动 位 移 在 与 桩 桩
１ 计算 断面及计算方案
京 沪线 徐沪段 地层 岩性 如下 ： ①黏 土 ， 塑 ，０ ８ Ｐ ； １ 硬 Ｏ ＝１０ｋ ａ ① 淤泥 质 黏土 ， 塑 ， ＝８ Ｐ ； 流 ０ｋ ａ ０２黏 土 ，
软塑 ， ＝１０ｋａ ② １角 闪岩 ， 风 化 ， ＝２０ｋａ② ２角 闪岩 ， 风 化 ， 理 裂 隙发 育 ， 体 破 碎 ， ： ２ Ｐ ； 全 ５ Ｐ ； 强 节 岩
承载 力高 和适应性 强 等优点 而得 到广泛 的推 广 和应用 。
国 内学 者针 对 Ｃ Ｇ桩 复合地 基做 了大量 的研 究 。阎 明礼 等 …研 究 了复 合地 基 的承 载 和变 形特 性 、 Ｆ 设 计计算 方法 、 施工 工艺 和施工 质量 控制 。谢 志英 等 ＿ ｊ 垫层 厚度 、 ２从 ４ 垫层 模 量 、 土模 量 比与沉降 的关 系分 桩 析 了复合地基 的沉 降规 律 。李少 和等 ｌ探讨 了垫 层厚度 和模 量对 桩 土应 力 比 、 侧摩 阻 力 、 降变 形 、 ５ Ｊ 桩 沉 承 载力 的影响 ， 并得 出一些 规律 。元翔 等 ｌ将轨 道列 车荷 载简 化 为换 算 土柱 分 析 了不 同地基 处 理 方案 如 水 ６ ｊ
泥土 、 帽 网 、 桩 和桩 板方 案对沉 降规 律和 桩土应 力 比的影 响 ． 龙 才等 【 研 究 了低 路 堤 Ｃ Ｇ桩 不 同垫 层 结 杨 ｊ Ｆ
构 形式 的动力 响应 。 国内外学 者对 Ｃ Ｇ桩 复 合 地基 性 状虽 有 了一定 的研究 ， 由于 其受 力 、 形 机 理 的 Ｆ 但 变 复杂性 ， 尚无形 成一 套较 合适 的设 计理 论 。 因此 Ｃ Ｇ桩 设 计参 数研 究 还 有 待 于进 一 步 的深 入 ， Ｆ 以在保 证
２１ 正 ００
路基 高度 ４ １ 其 中基床 表层 Ｏ４ｍ， ．５ｍ， ． 碎石 垫层厚 ０ ６ｍ， ． 垫层 内铺 设 一层 土 工格 栅 。桩 为端 承桩 桩 径 ０ ５ｍ， 间距 １ ８ｍ， 力层 为强 风化 角闪岩 。地层分 布从 上而 下依次 为① 黏土 （ ， ②２强风 化角 闪 ． 桩 ． 持 ６ｍ） 和
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关 键 词 ： 基 工程 ： 路 高速铁 路 ； 复合 地 基 ： Ｆ Ｃ Ｇ桩 中 图分 类 号 ： ５ ７ ． １ ３ ４３１ ３ 文献标识码 ： Ａ
随着我国高速铁路 的飞速发展 ， 高速铁路的高平顺性等要求对铁路地基 的变形要求越来越严格 ， 但我 国拟 建 和在建 的线路 在许 多地 区都必 须穿越 软 土地基 ， 由于工程 性质 较差 ， 然软土 地基 往往不 能满 足高 天 速铁 路建设 的要 求 ， 须对 地基 进行处 理 。地基 处理 的方法 很 多 ， Ｆ 必 Ｃ Ｇ桩复合 地基 因其 费用低 、 工方 便 、 施
列 车长期 运 营安全 的基 础上 ， 制工 程造 价 。 控 本文 针对京 沪高 速铁 路软 土 地 区徐 沪 段 的 Ｃ Ｇ桩 复合 地 基 ， 动力 有 限元 数 值 模 拟 为 主 要研 究 手 Ｆ 以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
段， 就有无 桩 帽 、 同桩长 、 同桩 间距下 的 Ｃ Ｇ桩 复 合 地基 的动应 力 、 位 移 等沿 地基 面 的变 化 和桩 土 不 不 Ｆ 动 分担 比的变 化进 行研 究 ， 以期为 高速铁 路 Ｃ Ｇ桩 复合 地基 的设计 提供 理论 依据 。 Ｆ
基金项 目： 铁道部科技研究开发计划项 目（０８， ２１ ； ２０ Ｃ ３ ．）铁道部科技研究 开发计划项 目（０ ０ ０ ３Ａ ０ ２ １Ｇ ０ 一 ）
作者简介 ： 王 漾 （９７ ）女 ， 士 研 究 生 ， 究方 向 为 铁 道 工程 。 １８一 ， 硕 研
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