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水泥搅拌桩复合地基是高速公路软基处理中常用的一种地基处理方法,与其他软基处理方法相比,它具有工期短、工后沉降小等优点,随着我国高速公路建设的迅猛发展,水泥搅拌桩处理软基的方法将具有更加广阔的应用前景。然而,以往的研究大都针对刚性基础,而路堤(柔性基础)下复合地基的研究起步较晚,导致高速公路路堤下水泥搅拌桩复合地基的理论研究远远落后于实践,水泥搅拌桩的承载机理和沉降特性还不十分清楚,在设计方法上带有很大的经验性,没有形成合理的理论计算体系,因此加强对高速公路中水泥搅拌桩复合地基承载力及沉降的研究是非常迫切和必要的。本文结合申嘉湖高速公路工程实例,从分析研究现场实测资料及理论计算分析入手,对路堤下水泥搅拌桩复合地基的受力特性和沉降规律进行了分析研究,所得结论可为高速公路路基设计与施工提供参考,具体工作主要有以下几个方面。(1)通过工程实测资料分析,路堤下水泥搅拌桩复合地基桩体强度并没有完全发挥出来,其桩身模量的发挥程度与加固区深度及其填土高度有关,对此提出了桩身模量发挥程度影响系数的定义,建立了该系数与加固区深度及填土高度的回归方程式,进而对规范法中复合地基承载力的计算公式进行了修正,将计算结果与现场载荷试验结果对比,结果表明本文方法适合于公路路堤下水泥搅拌桩复合地基承载力的计算。(2)分析典型断面路堤下桩土荷载分担的监测结果,结合理论计算分析,得出了路堤下水泥搅拌桩桩土应力比的变化规律。在加载初期桩土应力比较小,随着荷载增加呈线性增大,但荷载增加到一定值时,增加的幅度减小并趋于稳定;同一级荷载下,桩土应力比有比较小的增长趋势。通过各种计算方法与现场实测结果的对比,结果表明Baumann解法比较适合于路堤下桩土应力比的计算,高速公路中水泥搅拌桩桩土应力比取2~5比较合适。(3)现场沉降监测研究,并利用ANSYS有限元软件对典型断面的地基沉降进行数值模拟,与现场监测结果对比分析,结果表明路堤中心沉降与路肩沉降存在着明显的差异,沉降影响深度大致在加固区范围内。(4)利用ANSYS有限元软件对水泥搅拌桩设计中三个重要参数,即桩长、桩距、桩体模量对沉降的影响进行了有限元分析,结果表明水泥搅拌桩复合地基存在一最优桩长及最优桩距,桩体模量并不是越大越好,具体设计时应根据工程实际情况而定。