桩网复合地基沉降特性
桩网复合地基是近年来发展起来的一种新型地
基处理技术。和传统的地基处理技术相比，它在减
小总沉降和差异沉降、控制工后沉降、节约工程投
资等多个方面具有优势，可以同时起到桩体、挤
密、排水、加筋等作用，能保证桩土共同承担荷
载，因此近年来在工程建设中得到了广泛应用和发
展，尤其在软土地基处理方面卓有成效。
1 桩网复合地基的应用
国外早在1975年就开始了桩网复合地基的应
用。国内铁路软土地基处理方面的应用实例主要有
京沪高速铁路沪-宁段、江苏-昆山段、凤阳段及
徐州段地基处理，遂-渝无砟轨道地基处理，改建
铁路沪汉蓉通道老河口东至安康段地基处理，秦沈
客运专线某路桥过渡段地基处理，武广客运专线地
基处理，郑西客运专线地基处理，温福铁路连江车
站、樟林车站及鳌江车站地基处理，南昆线永丰营
车站地基处理等。
另外，桩网复合地基在其他领域也有应用，如
浙江杭甬高速等公路软土地基处理、江苏泰州处理
软基上的码头、日本北海道石狩河堤岸改造、秦沈
客运专线某路桥过渡段地基的加固处理、江苏南京
大型油罐软基处理、料场地基处理等大面积堆载场
地的地基处理、江西吉安某河岸挡墙软基处理等。2 现场试验概况
为探索桩网复合地基的沉降特性，本文结合某
客运专线车站范围内路基断面进行了现场试验研
究。该车站填方高度5～7.5m，但由于进站口某涵
洞设计方案的变更，受涵洞施工进度影响，试验断
面在现场监测结束时填土高度仅为2.571m，试验断
面所在处站坪宽度约为110m。
2.1 工程地质概况
试验段地属三角洲平原地貌，地形平坦开阔，
地层主要由冲积相（Q4al）海陆交互相成因（Q4mc）
淤泥及淤泥质粉质黏土、第四系上更新统冲积层
（Q3al）的粉质黏土、粉土、中细砂、粗砂等组
成。地层分层如下：
（1）粉质黏土：褐黄色，硬塑，黏性一般，
底部40cm，呈软塑状，层厚0.6～2m。（2）淤泥：灰褐色，软塑，黏性好，可搓成细土条，层厚15.6～19.3m。（3）黏土：灰黄色，硬塑，黏性一般，手捻有砂感，顶部50cm，含中砂较多，层厚1.68～3.25m。（4）粗砂：灰白色，饱和，中密，成分以长石、石英为主，含少量黏粒，层厚2.8～3.7m。（5）黏土：灰黄色，下部灰褐色，硬塑，含少量有机质，层厚3.94～6.55m。桩网复合地基沉降特性研究
马凤萍（铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142）
摘要：通过对现场试验采集的地基分层沉降数据的整理、分析，研究了路堤荷载下预应力管桩桩网复合地基的沉降特性，分析了地基不同深度处土层沉降随土体固结和路堤填筑高度的变化规律，同时得出了分层沉降在路基宽度范围内的分布规律。 关键词：桩网复合地基；现场监测；分层沉降；差异沉降；软土地基中图分类号：U238；U213.1+5 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）
29-0088-032012年第29期（总第236期）NO.29.2012（CumulativetyNO.236）（6）中砂：灰褐色、灰白色，饱和，中密，层
厚1.65～4.35m。
（7）粗砂：灰褐色，饱和，密实，含黏粒，层
厚0.78～1.05m。
2.2 试验段设计
试验段采用PC-A500（100）-a型预应力管桩加
固，桩外径Ф500mm，壁厚0.1m，混凝土强度等级
C60。桩采用矩形布置，桩长32m，桩径0.5m，桩间
距2.5m。管桩桩顶设置1.6×1.6×0.35m（厚）的钢
筋混凝土桩帽，桩帽采用C35混凝土现浇，桩帽顶设
置0.6m厚碎石垫层，并于其中铺设两层双向土工格
栅，双向土工格栅设计抗拉强度不小于80kN/m。
2.3 仪器埋设
试验断面共布置5根深层沉降管，编号分别为
J1～J5。沿沉降管深度方向每相距约2m设置一个沉降磁
环。用磁性分层沉降仪对离地面不同深度处土层内点的沉降或隆起进行量测。分层沉降管布置如图1所示：
图1 试验断面沉降管布置示意图
3 试验数据分析
3.1 各分层沉降随填土高度和时间的变化规律
105703500501001502002503000.00.51.01.52.02.53.0
沉降/mm 2.010 m 6.283 m 10.522m 14.303m 18.313m 22.248m 26.252m 30.303m 34.361m 38.339m 42.317m填土高度/m
时间 /d 填土高度
图2 J1中各深度处分层沉降随填土高度和时间的变化曲线
105703500501001502002500.00.51.01.52.02.5
3.0
沉降/mm 0.820 m 4.536 m 8.630 m 12.843m 16.844m 20.777m 24.776m 28.789m 32.808m 36.811m 42.679m填土高度/m
时间/d 填土高度
图3 J5中各深度处分层沉降随填土高度和时间的变化曲线选取数据较典型的J1、J5沉降管中各沉降磁环
的监测数据绘制分层沉降-时间-填土高度变化曲
线，如图2和图3所示。
对图2和图3分析可知：
（1）地基各深度处分层沉降随着时间和填土高
度的增长而增加，且增加速率和路堤填筑速率基本
成正比。
（2）路堤填筑的间歇期，各深度处土层沉降的
增长相比路堤填筑期明显减慢。
（3）同一沉降管中不同深度处分层沉降有着基
本相同的变化趋势，地基浅层土的沉降量较大，深
层土的较小，即深度和相应分层沉降成反比。
（4）进入恒载期，各分层沉降继续增长，但增
幅较小，偶有较小幅度的回弹。恒载预压一段时间
后，各分层沉降最后基本趋于稳定。
3.2 各分层沉降随深度的变化规律
利用J1、J5沉降管中各监测数据绘制的沉降-
深度变化曲线如图4和图5所示。
454035302520151050020406080100120沉降/mm
深度/m 10.02.13 10.03.30 10.04.27 10.05.18 10.06.24 10.07.14 10.08.05 10.09.27
图4 J1中各深度处沉降随深度的变化
454035302520151050020406080100120沉降/mm
深度/m 10.02.13 10.03.21 10.03.30 10.05.03 10.06.20 10.07.14 10.08.05
图5 J5中各深度处沉降随深度的变化观察图4和图5中各曲线，可以得出以下规律：
（1）地基浅层土沉降量最大，由浅至深沉降量
依次递减。说明土层深度越浅，受填土荷载的影响
越大。
（2）随着时间的发展，沉降量逐渐增加。该试
验断面路堤于2010年4月27日填筑结束，从图中可
以看出：路堤填筑期间，各时间测得的地基分层沉降值差异较大，且时间越靠后沉降值越大；路堤填
筑结束初期，地基各土层沉降量仍有少量增加；后
期沉降曲线差异较小甚至基本重合，说明经过一段
时间的恒载预压，沉降逐渐稳定。
（3）地表以下约25m范围内土层沉降量较大，
因为该深度范围内存在天然含水量高、孔隙比高、
压缩性高、压缩量大的松散淤泥层。
3.3 沉降等值线分析
选取J1～J3、J5沉降管第68天（填土中）、第
125天（填土完成第20天）、第254天（填土完成5个
月）的沉降监测数据绘制沉降等值线如图6、图7、图8所示：图6 第68天沉降等值线（单位：mm）图7 第125天沉降等值线（单位：mm）
图8 第254天沉降等值线（单位：mm）对沉降等值线分析可知，相同深度处等值线的
注记值随着时间的推移而变大，即沉降随着路堤的
填筑在增加。图7、图8等值线上的注记值相差不
大，说明填土完成后沉降增长减缓直至趋于稳定。
路基宽度范围内同一深度处沉降存在差异，这与试
验断面范围内地层分布不均有关。观察可知，这种
差异沉降随着路堤的填筑在调整，第68天时，地基
最大沉降约发生在路基中心左侧18～20m处；第125
天时调整到路基中心左侧约12m处；到第254天，地
基土最大沉降稳定在路基中心左侧约8m处。
4 结语
本文基于对现场实测分层沉降数据的研究，分
析了桩网复合地基沉降随填土高度、时间、深度、
距路基中心距离等因素的变化规律，主要得出以下
结论：
（1）地基各深度处土层沉降量随着时间和填土
高度的增长呈现出很明显的增加趋势，沉降速率和
填土速率基本成正比。
（2）地基浅层土沉降量最大，由浅至深沉降量
依次递减，软土层厚度范围内沉降量较大。
（3）进入恒载期，沉降值变化不大，恒载一段
时间后基本趋于稳定。
（4）沿路基横断面宽度范围内，存在差异
沉降。
（5）随着填土过程的发展，差异沉降存在一个调整的过程。
参考文献[1] 饶为国．桩-网复合地基原理及实践[M]．北京：中国水利水电出版社，2004．[2] 马凤萍．潮 汕车站软土桩-网复合地基现场监测及地基沉降预测[D]．西南交通大学，2011．
（责任编辑：周加转）
桩网复合地基沉降计算方法研究的开题报告
桩网复合地基沉降计算方法研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
复合地基工程中，桩网复合地基是一种常用的处理地基大变形、巨变形和复杂地基条件的技术手段。由于土体的非线性特性和复杂边界条件的影响，桩网复合地基沉降的分析和计算是复合地基工程设计的关键之一。目前，国内外大量的研究成果表明，通过建立合理的计算方法和模型，可以更准确地预测桩网复合地基的沉降，从而降低设计风险，提高施工质量。
本文将从桩网复合地基沉降计算方法的角度出发，探讨各种常用的计算模型和方法，包括数值模拟、解析方法、试验模型等，并结合实际工程案例，探究其适用性和优缺点，旨在为复合地基工程设计提供技术支持和参考。
二、研究内容和技术路线
本文的研究内容主要包括以下几个方面：
1. 桩网复合地基沉降计算方法的分类和特点分析。针对各种方法的基本原理、适用范围、计算精度等方面，分析比较各种方法的特点和适用性。
2. 数值模拟方法在桩网复合地基沉降计算中的应用。针对有限元法、边界元法等数值模拟方法进行深入研究，分析其在桩网复合地基中的适用范围和优化方法。
3. 解析方法在桩网复合地基沉降计算中的应用。针对解析解法、半解析解法等方法进行深入研究，分析其适用范围、精度和优化方法。
4. 试验模型在桩网复合地基沉降计算中的应用。关注实验模型的组成、实验参数的选定和监测数据的处理方法，评估试验模型在桩网复合地基沉降计算中的可靠性和适用性。
技术路线如下：
1. 收集相关文献、标准、规范等资料，深入了解目前国内外对桩网复合地基沉降计算方法的研究现状和发展趋势。
2. 针对各种计算方法进行评估和比较，建立比较分析模型，评估各自的适用性和限制。
3. 在此基础上，选择最具优势和适用性的模型，进行改进和优化，形成新的计算模型和方法。 4. 对新模型进行验证和验证，并与现有模型进行比较，评估其精度和可靠性。
三、预期结果和创新点
1. 形成更为优化和高效的桩网复合地基沉降计算方法，为复合地基工程提供更为可靠和精准的设计计算支持。
桩板复合地基对高速铁路路基沉降影响分析
・１７２・ 路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１１年第３期（总第１５６期）
桩板复合地基对高速铁路路基沉降影响分析
涂文博，李远富
（西南交通大学，成都６１００３１）
摘要：以沪宁城际铁路客运专线为背景，在实测数据的基础上，通过预测计算分析，证明了桩
板复合地基能有效地降低高速铁路无砟轨道路基结构的沉降，使其工后沉降量满足扣件的调整需要和 线路竖曲线圆顺的要求，为正在建设的客运专线提供技术支持。
关键词：高速铁路；桩板复合地基；线下结构；工后沉降
中图分类号：Ｕ２１３．１ ５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—８８２５（２０１１）０３—０１７２—０４
０ 弓ｌ言 所谓路基工后沉降是指铺轨工程完成以后，基础 设施产生的沉降量 。当地基为饱和软弱粘性土时， 工后沉降量大，完成时间长。在某些地层条件下，即
使采取一些地基处理措施，绝对消除工后沉降也是非 常困难的。工程实践表明，比较现实的办法是将工后 沉降控制在一定的、可允许的范围之内，使其不影响 列车的高速、安全、舒适运行－ｚ 。无砟轨道只能通过
扣件调整以满足其在高速动载作用下的状态稳定问题 且扣件的调整量非常有限。因此，为满足扣件调整和
线路竖曲线圆顺的要求，线下工程工后沉降量必须控 制在允许范围之内，追求“零沉降”理念。桩板复 合地基作为一种软基处理方式，在我国高速铁路中越
来越被广泛使用和研究 ，然而有关对其线下结构 沉降的影响分析国内外相对还较少，本文正是基于以 上情况，以沪宁高速铁路为研究背景，研究桩板复合 地基对高速铁路无砟轨道路基线下结构的沉降影响
分析。
１路基线下工程沉降观测
１．１观测断面及点的布置 沪宁高速铁路路基观测断面及点的布置按文献
［５，６］要求。 １．１．１基底沉降观测点 路堤填筑前，观测点按设计施工图规定的里程预
埋沉降板，观测点布置在线路路堤中心基底地面如 图１。 １．１．２路基面沉降观测点
浆固碎石桩复合地基沉降分析
第１３卷第１期 ２０１２年２月 解放军理工大学学报（自然科学版） Ｖｏ１．１３ Ｎｏ．１ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＰＬＡ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｆｅｂ．２０１２
浆固碎石桩复合地基沉降分析
温世清 ， 刘汉
（１＿河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室， ３．解放军理工大学工程兵工程学院，江苏 龙 １。２ ， 闰春雷。 ＇ 周 元
江苏南京２１００９８；２．河海大学土木与交通学院，江苏南京２１００９８； 南京２１０００７；４．舟山市港航管理局，浙江舟山３１６０００）
摘 要：为研究浆固碎石桩复合地基沉降特性，首先建立了路堤荷栽作用下桩土复合地基计算模型，并对桩
土复合地基各部分变形协调特性进行了分析，随后按照圆形承栽板作用下半空间体位移的解，对路堤荷载下
复合地基各部分沉降进行分析，建立了桩土变形协调方程，推导出荷栽作用下桩身轴力、桩端反力和桩侧摩
阻力的计算公式。在考虑注浆渗透改善作用和桩体等效半径后，建立了复合地基沉降的计算公式。现场试
验表明，实测值与理论计算值相吻合。
关键词：浆固碎石桩；复合地基；地基沉降
中图分类号：ＴＵ４３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３４４３（２０１２）０１—００９２—０５
Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｂｙ ｇｒｏｕｔｅｄ ｇａｖｅｌ ｐｉｌｅ
ＷＥＮ Ｓｈｉ—ｑｉｎｇ ，ＬＩＵ Ｈａｎ—ｌｏｎｇ ”，ＹＡＮ Ｃｈｕｎ—ｌｅｉ。，ＺＨＯＵ Ｙｕａｎ‘
（１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｇｅｏｍｅｃｈａｎｉｅｓ ａｎｄ Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｏｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｏｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｒｏｐｓ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ＰＬＡ Ｕｎｉｖ．ｏｆ Ｓｃｉ．＆Ｔｅｅｈ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ；
高速铁路刚柔性桩复合地基沉降影响分析
轨道交通 高速铁路刚柔性桩复合地基沉隆 ｌ ｍ．￣ｇｌＨ分析ｉ 卢 涛 （中国中铁二局机械筑路工程有限公司．四川成都６１００６１） 摘要：刚柔性桩复合地基是一种新型的地基处理技术，在高速铁路工程中的应用较少。分析其适用范围和工作机理．着 重利用有限元法分析垫层模量、垫层厚度、刚性桩长度和路基填筑高度等对刚柔性桩复合地基沉降所产生的影响及规律，旨 在为以后该类型高速铁路复合地基沉降量的设计和控制提供参考 关键词：刚柔性桩；复合地基；沉降；垫层 中图分类号：Ｕ２１３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０１２）１８一Ｏｌ１１—０２ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｉｇｉｄ－Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｉｌｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｒａｉｌｗａｙ ＬＵ Ｔａｏ （ＣＲＥＧＣ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｉｇｉｄ—ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｉｎ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｌｅｓｓ．Ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｓｃｏｐｅ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｕｓｉｎｇ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｕｓｈｉｏｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｃｕｓｈｉｏｎ ｍｏｄｕｌｕｓ， ｒｉｇｉｄ ｐｉｌｅ Ｓ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｆｉｌｌｉｎｇ ｏｎ ｒｉｇｉｄ－ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎ— ｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｌｅｓ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｉｇｉｄ——ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｉｌｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ；ｂｅｄｄｉｎｇ ｃｏｕｒｓｅ 近年来，刚柔性桩复合地基处理技术被逐渐运 用到高速铁路软土地基处理中，它通常是采用刚性 长桩和柔性短桩相结合的方式对铁路地基进行处 理，具有良好的社会效益和经济效益。一些学者对 这种地基处理技术进行了相关的研究，结果表明： 刚柔性桩复合地基虽然是较好的地基处理技术，但 是这种地基处理技术无论在理论上还是在高速铁路 地基处理中运用都较少，特别是对高速铁路地基的 沉降影响因素缺乏系统的分析，研究尚不够深入。 基于此，本文分析刚柔性桩复合地基处理技术的适 用范围和工作机理，并利用有限元计算分析软件 Ｐｌａｘｉｓ，在对刚柔性桩复合地基进行数值分析的基 础上，研究影响复合地基沉降的因素。 １ 刚柔性桩适用范围和工作机理 １．１ 适用范围 相对于散体材料桩复合地基、柔性桩复合地 基、刚性桩复合地基，刚柔性复合地基是通过刚性 长桩、柔性短桩和桩间土变形协调共同承担荷载作 用的复合地基，这种复合地基处理技术必须保证强 度和地基变形满足工程设计要求，同时还要满足桩 土变形协调。采用刚柔长短性复合桩地基一般有以 下几种情况： ａ）软土层深厚且土层中有两个不同埋深的持力 层，在高速铁路地基处理中，深厚软土层往往深达 ３０ｍ以上，具有高压缩性、低强度、高灵敏性、低 透水性、孔隙比大、天然含水量高等特点，同时深 ２０１２年９月第１８期ｌ１１１
长桩对复合地基特性的影响数值分析
第３９卷第２期 ２０１３年４月 四川建筑科学研究 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９５
长桩对复合地基特性的影响数值分析
翟晓力 ，葛忻声
（１．山西水利职业技术学院，山西太原０３００２７； ２．太原理工大学，山西太原０３００２４）
摘 要：利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ建立长短桩复合地基模型，分析了长桩桩体模量与桩长变化对长短桩复合地 基中长桩与短桩中角桩、边桩和中桩的沉降和应力特性的影响，为复合地基长桩桩体模量与桩长选择提供了依据， 有利于复合地基的优化设计。分析结果表明：在长短桩复合地基中，长桩桩身应力最大应力点在桩顶下的某一深 度处，在这个深度以上，桩身应力沿深度逐渐增大，在这个深度以下，桩身应力逐渐减小。短桩桩身最大应力点出 现在桩顶处，桩身应力从桩顶沿深度减小。随着长桩桩体模量和桩长的增加，长桩、短桩的沉降也相应减小。长桩 各桩体的应力随之增加，短桩各桩体的应力变化规律不规则。 关键词：长短桩复合地基；有限元法；沉降；应力 中图分类号：Ｔｕ４７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８—１９３３（２０１３）０２—１９５一Ｏ６
Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ＺＨＡＩ Ｘｉａｏｌｉ ．ＧＥ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ （１．Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２７，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＡＮＳＹＳ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ｔｈｅ ｌｏｎｇ—ｓｈｏｒｔ・ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ＣＯｉＴｌｅｒ ｐｉｌｅ，ｓｉｄｅ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｃｅｎｔｅｒ ｐｉｌｅ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ－ｓｈｏｒｔ—ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ａｎｄ ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ｈａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆｅａｔｕｒｅ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ．Ｉｔ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｔｒｅｓｓ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ，ｂｕｔ ｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｅｐｔｈ ｕｎｄｅｒ ｉｔ，ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｐｉｌｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｕｐｏｎ ｔｈｉｓ ｄｅｐｔｈ ｗｈｉｌｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｂｅｌｏｗ ｉｔ．Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｔｒｅｓｓ ｐｏｉｎｔｓ ａｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｓｈｏｒｔ ｐｉｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｔｏｐ．Ａｓ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ ｐｉｌｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｓ ｇｅｔｔｉｎｇ ｓｍａｌｌｅｒ ａｎｄ ｓｍａｌｌｅｒ．Ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｐｉｌｅ ｇｅｔｓ ｇｒｅａｔｅｒ ａｎｄ ｇｒｅａｔｅｒ，ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｓｈｏｒｔ ｐｉｌｅ ｉｓ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇ—ｓｈｏｒｔ—ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ＦＥＭ；ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ；ｓｔｒｅｓｓ
高速铁路CFG桩桩板复合地基工后沉降数值模拟
第２ ９卷，第３期 ２ ０ ０ ８年５月 中 国 铁 道 科 学 ＣＨＩＮＡ ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．３ Ｍａｙ，２００８
文章编号：ｌＯＯｌ一４６３２（２００８）０３一ＯＯＯｌ一０６
高速铁路ＣＦＧ桩桩板复合地基工后沉降数值模拟
丁 铭 绩
（北京交通大学土木与建筑工程学院，北京 １０００４４）
摘 要：基于典型段体积元，建立三维有限元模型，通过数值模拟计算分析高速铁路ＣＦＧ桩桩板复合地基 工后沉降（简称“工后沉降”）及其影响参数。结果表明：桩底部处有明显的下刺入现象，桩顶由于褥垫层较薄 且其模量较大而使刺入不明显；桩长的增加可以有效减小工后沉降，它是决定工后沉降大小的主要参数之一； 当桩体模量达到ｌＯ ＧＰａ时，若再继续增大，对工后沉降的影响不大；在３～６倍桩径范围内，桩体间距宜取较
大值作为设计桩体间距，在此设计间距范围内工后沉降变化不大，且方便施工，节约造价；一定厚度（０．２～ ０．４ ｍ）和模量（１２０￣２００ ＭＰａ）的褥垫层可以有效调节桩体的刺入现象，减小工后沉降的发生；钢筋混凝土板 模量对工后沉降的影响与桩体模量相同，其厚度不宜小于０．４ ｍ；路堤高度不是决定工后沉降的主要参数。
关键词：高速铁路；ＣＦＧ桩桩板复合地基；工后沉降；地基沉降；数值模拟 中图分类号：Ｕ２１３．１５２ 文献标识码：Ａ
ＣＦＧ桩桩板复合地基（以下简称“复合地
基”）已经广泛应用于工业、民用建筑等刚性基础
的地基处理设计中，并且形成了行业规范＿１ ］，而
在铁路方面的应用是近期才开始的。高速铁路所采
用的ＣＦＧ桩桩板复合地基与其他工业与民用建筑
行业相比主要存在以下差异：①其他建筑物为刚性
基础，通过垫层传递到桩和桩问土上的荷载比较明
确；而高速铁路路基为柔性基础，荷载与桩及桩问
土的相互作用关系不确定性因素较多，还没有形成
公认的计算理论和设计方法；②其他建筑荷载为静
荷载，工后阶段桩问土应力比基本能够维持建筑完
CFG桩复合地基在储罐地基处理中沉降分析
第３２卷第５期 Ｖ０Ｌ ３２ Ｎｏ．５ ２０１１ 青岛理工大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｔｅｅｈｎｏｌｏｇｉｅａ１ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ＣＦＧ桩复合地基在储罐地基处理中沉降分析
徐胜增 ，李绍文 ，杨继建
（１．中石化管道储运公司潍坊输油处，潍坊２６１０２１；２．青岛理２１２大学土木工程学院，青岛２６６０３３）
摘要：结合东营储油罐工程实例，在储罐加水试压期间，通过拓普康电子水准仪实测储罐环墙基础各点沉
降，并按照国家规范计算复合地基最终沉降量，从平面倾斜和非平面倾斜两方面进行不均匀沉降控制分析．分
析结果显示，采用ＣＦＧ桩复合地基的储罐，竖向位移沉降量、平面倾斜、非平面倾斜、沉降速率各指标都满足
规范要求．
关键词：储罐；ＣＦＧ桩复合地基；充水预压；沉降
中图分类号：ＴＵ４７２．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—４６０２（２Ｏ１１）Ｏ５—０Ｏ４９一Ｏ５
Ａｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｎ ＣＦＧ Ｐｉｌｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｇｒｏｕｎｄ
Ｕｓｅｄ ｆｏｒ Ｏｉｌ Ｔａｎｋ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ＸＵ Ｓｈｅｎｇ－ｚｅｎｇ ，ＬＩ Ｓｈａｏ—ｗｅｎ ，ＹＡＮＧ Ｊｉ－ｊｉａｎｚ
（１．Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｗｅｉｆａｎｇ，Ｗｅｉｆａｎｇ ２６１０２１，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｉｌ ｔａｎｋ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｄｏｎｇｙｉｎｇ，ｔｈｅ ａｎｎｕｌａｒ ｗａｌｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ Ｔｏｐｃｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｆｉｌｌｉｎｇ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｉｎ
CFG桩复合地基承载力及沉降分析
２００７年１２月 第２６卷第４期 内蒙古科技大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００７ Ｖｏ１．２６．Ｎｏ４
文章编号：１００４—９７６２（２００７）００４—０３６９—０３
ＣＦＧ桩复合地基承载力及沉降分析
冯玉芹，王英浩
（内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头０１４０１０）
关键词：复合地基；ＣＦＧ桩；沉降；承载力 中图分类号：ＴＵ４７０ 文献标识码：Ａ 摘要：结合内蒙古地区某工程实例，分析了在具体地质条件下ＣＦＧ桩复合地基承载机理及施工工艺的特点；对本 地区影响ＣＦＧ桩复合地基承载力和沉降量的一些因素做进一步的探讨．
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ０ｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ０ｆ
ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔ．ｉｏｎ
ＦＥＮＧ ＹＵ・ｑｉｎ，ＷＡＮＧ Ｙｉｎｇ—ｈａｐ
（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｈｏｏｌ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ＣＦＧ ｐｉｌｅ，ｓｅｔｔｅｍｅｎｔ，ｃａｐａｃｉｔｙ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＣＦＧ＆ｇｒａｖｅｌ ｐｉｌｅｓ ｆｏｒ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｍｊｅｃｔ ｉｎ ｓｏｍｅ＆ｒｅａ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ，ｔｈｅ ｍｅｃｈ— ａｎｉｓｍ ｏｆ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＣＦＧ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｏｍｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｗｈｉｃｈ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．
路堤荷载下桩网复合地基承载特性研究
第３期（，￣．Ｊｇ２１６期） 山西交通科技 １ 生 ＳＨＡＮＸＩ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ｏｆ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ Ｎｏ．３ ｌｕｎｅ
路堤荷载下桩网复合地基承载特陛研究
何广龙 ，王凤艳
（１．朔州高速公路建设管理处。山西 朔州０３６９００；
２．山西大同大学数学与计算机科学学院，山西 大同０３７００９）
摘要：桩网复合地基通过桩体、碎石垫层、土工格栅以及桩间土共同作用，可以将上部路堤
荷载有效地传递至下卧硬土层。针对桩网复合地基和传统的桩承式复合地基两者的结构性区
别，对其荷载传递特性进行了对比分析。同时通过数值模拟对桩网复合地基承载特性进行分
析。结果表明：桩网复合地基可以有效减小路堤整体沉降和不均匀沉降，提高桩土应力比和路
堤整体稳定性。最后，通过路堤沉降和格栅轴力两项指标对桩网复合地基设计中各项重要参数
进行了敏感性分析，可为桩网复合地基设计和工程实践提供理论参考。
关键词：路堤；复合；地基；土工格栅；承载；特性；数值；模拟
中图分类号：Ｕ４１２．２２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－３５２８（２０１２）０３－０００１－－０４
Ｏ引言
山区高速公路建设过程中，不可避免地会穿越
一些不宜建筑路堤的不良地基，包括深厚高压缩性
软土、淤泥质软土、软弱夹层和泥炭土等等。在这些
不良地基上修筑路堤，特别是高填方路堤时会遇到
地基承载力不满足要求，路堤沉降过大，不均匀沉降
引起路面开裂以及整体稳定性不足等问题【”。桩承式
复合地基作为一种快速、高效的地基处理方法，在工
程实践中应用广泛，其作用机理也进行了深入的研
究翻。随着桩承式复合地基的广泛应用，工程造价过
高、沉降和不均匀沉降仍然明显以及整体稳定性不
高等问题却越发明显。为了提高地基处理质量，降低
工程造价成本，一种新型地基处理方法一桩网复
合地基孕育而生。桩网复合地基由桩体、碎石垫层、
土工格栅、桩间土和下卧硬土层组成，通过桩体、碎
高速铁路CFG桩-筏复合地基沉降试验研究
第４０卷第３期
２０１０年５月 东南大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＯＵＴＨＥＡＳＴ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ＶＯ１．４０ Ｎｏ．３
Ｍａｖ ２０１０
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—０５０５．２０１０．０３．０２６
－＿＿＿Ｉ－＿。 Ｅｊ 同 速铁路ＣＦＧ
曾俊铖 桩一筏复合地基沉降试验研究
张继文 童小东 涂永明
（东南大学土木工程学院，南京２１００９６）
摘要：为了解路堤荷载作用下ＣＦＧ桩筏复合地基沉降变形特性，在京沪高速铁路凤阳试验段
进行了沉降变形现场试验．设置沉降板、观测桩和测斜管，分别监测地基面桩土沉降、路基顶面沉
降和地基侧向水平位移，分析了沉降变形随路堤填筑高度和时间的变化规律，探讨了双曲线沉降
预测方法．研究结果表明：ＣＦＧ桩一筏复合地基沉降随路堤填筑高度和时间的增加而增大；路基
经过６个多月的静置后，沉降已趋于稳定；复合地基总沉降量小于１５ ｍｍ，桩土沉降差小于
２ ｍｍ；路堤坡脚线外１ ｍ处的地基侧向最大水平位移小于４ ｍｍ；采用双曲线法进行路基沉降预
测是可行的，且预测精度较高．采用ＣＦＧ桩一筏复合处理后的地基总沉降、沉降差和水平位移均
较小，路基沉降稳定较快，能够提高路基的稳定性并缩短工期．
关键词：高速铁路；桩一筏复合地基；现场试验；沉降；水泥粉煤灰碎石桩
中图分类号：ＴＵ４１３．６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—０５０５（２０１０）０３－０５７０－０５
Ｉｎ・－ｓｉｔｕ ｔｅｓｔ ｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ＣＦＧ ｐｉｌｅ－－ｒａｆｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ
Ｚｅｎｇ Ｊｕｎｃｈｅｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｊｉｗｅｎ Ｔｏｎｇ Ｘｉａｏｄｏｎｇ Ｔｕ Ｙｏｎｇｍｉｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９６，Ｃｈｉｎａ）