桩网复合地基沉降特性分析

　　摘要：本文以广东沿海某城市火车站超大面积深厚软土采用桩网复合地基进行软土地基处理工程为例，利用FLAC3D数值分析软件，分析桩网复合地基的沉降特性。研究发现，桩网复合地基随着深度的增大，沉降减小，在地基土上部的沉降较大，桩端下卧层的沉降较小。

　　关键词：桩网复合地基，沉降，FLAC3D数值分析

　　中图分类号：TU47               文献标识码：A                 文章编号：

　　ANALYSIS OF SETTLEMENT IN GEOGRID-REINFORCED

　　AND PILE-SUPPORTED EMBANKMENT

　　Wei Lai

　　(Urban Construction Project Management Office of WanZhou in ChongQing，Wanzhou，400400)

　　Abstract: In this paper,based on the deep soft soil treatment project of the GuangDong a railway station area,the settlement features of geogrid-Reinforced and pile-supported embankment is analyzed by using the numerical simulation software FLAC3D. As increment of depth,the settlement decreases. Settlement of foundation soil in the upper large, small settlement in underlying layer.

　　Key words: Geogrid-Reinforced And Pile-Supported Embankment, settlement, FLAC3D

　　桩-网复合地基因其良好的处理效果、简单的施工方法和极高的性价比，其被广泛的应用于沿海软土地区进行地基处理。桩-网复合地基最为关心的问题之一就是沉降问题，本文利用FLAC3D数值分析软件对广东沿海某城市火车站桩网复合地基进行模拟计算，研究分析桩网复合地基的沉降特性。

　　1.工程概况

　　本文模拟计算的断面路堤填高6.2m（5.5mA、B填料+0.7m碎石垫层），路基顶面宽26m，边坡斜率1：1.5。FLAC3D的模型计算深度取实际最大桩长的的两倍即50m；横向宽度为路堤底面宽度的三倍（127.5m），即向坡脚两侧各延伸一倍的路堤底面宽度；纵向宽度取三排桩，即取三倍的桩间距（7.5m）；桩帽宽度1.6m，桩帽、连系梁厚度0.35m，连系梁宽度为0.6m，桩间距为2.5m，桩外径0.5m，桩长25m。

　　2 桩网复合地基沉降变形特性分析

　　本文通过FLAC3D数值分析软件真实模拟整个车站路堤填筑过程，下图为模拟各阶段不同深度沉降变形对比图。从总体上看，沉降曲线都是呈现出"盆"形，即中间部分沉降大，两边的沉降小。各沉降曲线不同之处在于"盆"的深度，即中心处沉降量的大小不同，沿地基土深度方向，随着深度的增大沉降减小，沉降曲线的形状由"盆"状逐级变成"盘"状。

　　模型各阶段不同深度沉降变形对比图

　　从图中可以看出，在距离地基面2.0m深处为细砂层上部（本层细砂厚度为1.4m），填土阶段模拟完成后中心处最大沉降量为276.5mm，附加荷载阶段模拟完成后中心处最大沉降量为313.2mm，流变阶段模拟完成后中心处最大沉降量为357.4mm，即在距离地基面2.0m深处最大沉降为357.4mm。此处沉降较大的原因是距离地基面较近，受下部地基土的累计沉降影响较大，且该层下部为淤泥层，在荷载作用下产生的压缩量较大，沉降向上累计造成2.0m深处沉降量较大。

　　3.结论

　　本文利用FLAC3D有限元计算软件建立了广东沿海某车站桩网复合地基的力学模型和几何模型，通过计算较成功地实现了整个路堤的填土阶段、附加荷载算阶段、蠕变阶段的模拟计算。通过FLAC3D有限元计算结果分析可以得到如下结论：

　　（1）桩网复合地基随着深度的增大沉降减小，在地基土上部的沉降较大，桩端下卧层的沉降较小。沉降曲线的形状由"盆"状逐级变成"盘"状。

　　（2）路堤坡脚以外的地基土会发生隆起，但随着深度的增大，隆起量在减小，约在35m深处没有发生地基土的隆起。

　　(3) 通过本文的研究发现，桩网复合地基能够很好的将上部荷载分散到整个地基土中，使桩端产生的沉降较小。在实际工程中，桩基需要将桩端嵌入基岩中受力，而桩网复合地基则不需要桩端一定嵌入基岩中受力，解决了深厚软土地区的地基处理问题，降低了软土地基的处理难度。

　　参考文献

　　[1] 饶为国．桩-网复合地基沉降机理及设计方法研究[D]．北京：北方交通大学，2002

　　[2] 陈育民，徐鼎平编著．FLAC/FLAC3D基础与工程实例[M]．北京：中国水利水电出版社，2008

　　[3] Randolph，M. F.，Wroth，C. P.. Analysis of deformation of vertically loaded piles[J]. Journal of Geotechnical Engineering Division，ASCE. 1978，104(12)：1465-1488