桩承式加筋路堤研究综述

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1、第31卷第3期长江科学院院报Vol．31No．32014年3月JournalofYangtzeＲiverScientificＲesearchInstituteMar．2014DOI:10．3969/j．issn．1001－5485．2014．03．0032014，31(03):19－26桩承式加筋路堤研究综述12徐超，汪益敏(1．同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092;2．华南理工大学土木与交通学院，广州510640)摘要:在软土地基上进行路堤工程建设，主要面临稳定性和变形2方面的问题，桩

2、承式加筋路堤不仅能够提高路堤的稳定性，而且能够控制路基的沉降。通过一系列室内模型试验、现场原型监测和数值分析，人们对桩承式加筋路堤中的土拱效应和加筋拉膜效应，以及路堤荷载传递机制已形成比较一致的看法，并在各种土拱模型理论指导下形成多种桩承式加筋路堤设计方法。但目前对桩承式加筋路堤的土拱形态和成拱条件认识不一致，重复荷载下土拱效应演变规律缺乏定量研究，现行设计方法对路堤沉降控制仍显不足。在综述桩承式加筋路堤已有研究成果的基础上，重点论述桩承式加筋路堤的作用机理理论与应用研究的成果，提出了对存在问题做进一步研究

3、的建议。关键词:软土地基;桩承式加筋路堤;土拱效应;桩体荷载分担比中图分类号:TU443文献标志码:A文章编号:1001－5485(2014)03－0019－08的假定缺乏实证，对形成全拱的条件在认识上很不一致，这一状况造成各国规范中桩承式加筋路堤的1研究背景［1－6］设计准则和分析方法差异很大。另外，多国规软土地基不仅强度偏低和压缩性偏高，且由于范都假定桩间土不承担路堤荷载，此假定显得过于软土层主要由黏土矿物组成，透水性差，在附加荷载保守。作用下，固结变形历时长。软土地基的这些特殊性本文将在已有文献研究成

4、果基础上，重点论述给其上进行的构筑物建设提出了很大的挑战。在软桩承式加筋路堤的工作机理和设计理论，对比分析土地基上进行公路和铁路路堤工程建设，主要面临现行国内外设计理论和设计方法，指出桩承式加筋整体稳定性和变形控制2方面的技术问题。在软土路堤需要进一步研究的问题和今后的努力方向。地基上的公路拓宽工程中，核心问题是拓宽路堤与已有道路路基的不均匀沉降。桩承式加筋路堤或桩－网复合地基可以有效地2桩承式加筋路堤的研究现状控制路基工后沉降和不均匀沉降，约束路基侧向变2．1模型试验与原型量测形，满足建设工程稳定性和变形

5、方面的技术要求;可在室内缩尺模型试验研究方面，Hewlett和Ｒan-加快填筑施工，缩短工期;与桥梁路基方案相比，具［7］dolph(1988)基于桩承路堤模型试验结果，认为按有明显的经济效益和环境效益。目前在国内外已被正方形布桩时路堤中土拱形态接近半球壳形，并据广泛用于软土地基或其他特殊土地基上桥头连接路［8］此提出了桩体荷载分担比。Low等(1994)通过堤工程、已有公路路堤的拓宽工程、新建公路和铁路的路堤工程等。缩尺模型试验研究了软土地基上桩承式路堤中的土自20世纪80年代以来，特别是近10年，经过拱

6、效应，探讨了桩的荷载分担比与路堤高度、桩帽面［9］国内外学者的努力，已经认识到桩承式加筋路堤的积比之间的关系。Chew和Phoon(2004)通过模核心工作原理是桩土差异沉降引起的路堤土拱效应型试验重点研究了水平加筋的作用，可以直观观测和水平加筋层的拉膜效应，桩－筋材－桩间土的相加筋的拉膜效应，并认为水平加筋对土拱效应有增［10］互作用决定了桩土荷载分担和加筋作用。我国学者强作用。曹卫平等(2007)通过室内模型试验分也对桩承式加筋路堤或桩网复合地基进行了一系列析了桩土差异沉降、路堤高度与桩梁间距比值等因的

7、研究，取得了重要研究成果。但是，关于土拱形态素对桩土荷载分担及路堤沉降的影响，表明桩土应收稿日期:2013－12－31;修回日期:2014－01－12基金项目:国家自然科学基金资助项目(41272293)作者简介:徐超(1965－)，男，河南临颍人，教授，博士，主要从事岩土加固和土工合成材料方面的教学和研究工作，(电话)021－65987079(电子信箱)c_axu@tongji．edu．cn。20长江科学院院报2014年力比随桩土差异沉降而变化，存在上限值和下限值，路堤沉降慢慢形成;除土拱效应外，水平加筋

8、的拉膜加筋可以提高桩土应力比。Hong等人(2007，效应对提高桩顶荷载分担发挥了很大作用，而且桩［11－12］［19］2011)完成了一系列桩承路堤模型试验(未设间土承受一定的土压力。曹卫平等(2008)通过水平加筋材料)，发现只有桩排间距较近，且路堤有实际监测和分析表明，在路堤填筑期，桩土应力比增一定的高度时才形成土拱，土拱形态呈半空心圆柱大很快，路堤填筑完毕至地基固结完成的过程中，桩［20］状，圆柱直径等于