摘要：以玉溪—磨憨铁路普洱车站的超高填方工程为依托,借助ABAQUS有限元软件,研究超高填方路堤荷载下传统刚性桩和柔性桩复合地基桩体的受荷模式及路基稳定性。传统的刚性桩复合地基路堤中心处PHC管桩,桩身所受剪力和弯矩较低,PHC管桩的抗弯性能、抗剪性能未得到充分的利用;而传统的柔性桩复合地基则表现为路堤边桩侧向变形大,桩体柔性弯曲明显,路堤安全性相对较低等特点。在确保路堤安全的前提下,提出一种兼顾工程成本的超高填方荷载下刚柔组合桩复合地基优化设计方法,即将刚性桩布置于潜在滑裂面剪入口或剪出口位置,其余位置布置柔性桩。并借助有限元数值模拟方法对其加固机理及效果进行分析。研究结果表明:当刚性桩布置在剪入口位置时,能显著减少路堤的侧向变形以及坡肩处路堤顶面的竖向变形,其存在可直接阻止潜在滑裂面的进一步发展和贯通;而将刚性桩布置在剪出口位置,亦能减少路堤的侧向变形,但效果并不显著;且其能分担剪出口处桩周土体所受的剪切应力,使其塑性区向四周分散。2 种优化方案下路堤安全系数均较常规柔性桩复合地基安全系数有显著提升。

摘要：高强预应力管桩(PHC管桩)复合地基是刚性桩复合地基的一种常用形式,但目前对其桩体失稳破坏机理仍缺乏深入探讨。依托一具体工程实例,建立了超高填方荷载作用下PHC管桩复合地基的三维数值分析模型,藉此开展了考虑桩体刚度损伤的失稳破坏机理与破坏模式的研究。计算结果表明:混凝土损伤塑性模型可较好的描述PHC管桩的刚度退化和桩体损伤破坏后的力学软化行为;在超高填方荷载作用下,不同位置下的PHC管桩发生不同程度的拉伸损伤或压缩损伤,并伴随着拉裂缝的产生;PHC管桩复合地基中的桩体破坏模式可归结为弯曲破坏,但是不同位置桩体的弯曲应力产生机制有所不同,可能为压弯或拉弯。研究成果可为PHC管桩复合地基的优化设计提供一定的理论支撑。