1、盡管樁網(wǎng)復合地基已在高速鐵路建設中大量應用，但其理論研究遠遠落后于工程實踐。根據(jù)現(xiàn)有設計規(guī)范沉降計算理論，在中等壓縮性土地基上修建高速鐵路其計算沉降通常不滿足設計要求，因此在我國武廣、鄭西、京津、京滬等無砟軌道客運專線建設中均采用了大量的CFG樁和鋼筋混凝土樁網(wǎng)結構、鋼筋混凝土樁板結構等地基加固措施。鑒于現(xiàn)有中等壓縮性土地基加固處理技術尚不成熟，短樁樁網(wǎng)復合地基的相關研究成果較少，導致高速鐵路路基工后沉降控制和施工規(guī)劃仍存在很多不確定因

2、素。
　　本文針對短樁樁網(wǎng)復合地基路基荷載傳遞規(guī)律及地基沉降機理研究中存在的核心問題，主要依托柳州—南寧客運專線樁網(wǎng)復合地基工況，以理論分析和解析計算為基礎，通過各種室內試驗、離心機模型試驗、原位測試、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場長期監(jiān)測等手段，掌握了中等壓縮性土的物理力學特性，并結合路堤樁土應力和地基變形的長期監(jiān)測試驗，全面深入的分析了地基沉降特性和附加應力傳遞規(guī)律，建立了路堤樁土荷載分擔和地基側向變形的解析計算模型，優(yōu)化了變形參數(shù)的選取，

3、提出了適用于中等壓縮性土地基的沉降計算方法和預測方法，為國內同類型地基沉降控制和加固處理提供借鑒。
　　在文獻調研的基礎上，開展了中等壓縮性土地區(qū)原位測試以及原狀樣物理力學特性試驗，掌握了地基基本物性（壓縮特性、固結特性、強度特性、脹縮特性、微結構特征）和力學參數(shù)（強度參數(shù)、變形參數(shù)）。為了耦合中等壓縮性土在K0固結狀態(tài)下變形響應的協(xié)調性，開展了高圍壓K0固結及一維固結試驗，分析了K0固結狀態(tài)下壓縮模量及壓縮指數(shù)的響應特征，建立了

4、響應特征參數(shù)間的關系，研究了壓縮模量及K0的發(fā)展規(guī)律，探討了經(jīng)驗公式用于預測K0的適用性。為了考察測量方法對中等壓縮性土變形參數(shù)取值的影響，利用配置局部位移傳感器（軸向和徑向）的三軸測試系統(tǒng)，進行了多組固結排水、固結不排水三軸剪切試驗，分析了測量方法對應力—應變關系、抗剪強度指標值的影響，研究了小應變范圍泊松比、剛度的變化特征。
　　依托現(xiàn)場柳南客運專線建設，開展了樁網(wǎng)復合地基現(xiàn)場長期監(jiān)測試驗，并選取短樁離心模型試驗作為輔助測試手

5、段，獲取了樁土豎向沉降、側向位移、樁土應力分擔、孔壓消散、格柵應變以及附加應力分布等特性，檢驗和評價了短樁樁網(wǎng)加固中等壓縮性土地基效果，研究了復合地基樁土荷載傳遞機理和沉降變形特性?，F(xiàn)場實測發(fā)現(xiàn)，路堤施工期間由于產(chǎn)生樁土差異沉降，使得土拱效應和拉膜效應形成并發(fā)展，大部分上覆荷載由樁體承擔;樁體荷載分擔比隨著路堤填高的增大而分段增大，其分段臨界填高對應6倍樁間距;樁體荷載分擔比隨著面積置換率和樁長的增加而增大，因此減小樁間距能夠有效控制地

6、基沉降;樁體底端以下2m左右下臥層孔隙水壓明顯增長，證實了樁體可以將大幅上覆路堤荷載傳遞至下臥層，從而使樁長范圍樁間土附加應力降低;地基反力系數(shù)隨著沉降的增加而減小，加固工點的地基反力系數(shù)低于未加固工點;路堤填筑完成后，地基反力系數(shù)k可以達到0.69～1.57 KN/m3，它隨著面積置換率的增大而減小。
　　根據(jù)現(xiàn)場荷載傳遞監(jiān)測結果，分析了正三角形布樁土拱效應、拉膜效應以及地基反力作用對荷載傳遞的影響?；贖ewlett&Rand

7、olph(1988)正方形布樁土拱模型，針對中等壓縮性土地基修建粗粒土路堤工況，通過引入塑性狀態(tài)系數(shù)α、樁間土應力分布系數(shù)β等參數(shù)，對正三角形布樁的土拱拱頂和拱腳的塑性狀態(tài)進行判斷，建立了滿足樁土單元體豎向荷載平衡的解析方程，實現(xiàn)了編程求解土拱荷載分擔問題;假設格柵上下豎向應力均勻分布(β)，首次引入地基反力作用，通過與上部土拱效應相耦合，建立了加筋墊層格柵局部單元體受力平衡方程，數(shù)值求解了格柵拉力大小。分析了各設計參數(shù)對樁體荷載分擔比

8、的影響，并參照實測結果討論了國內外已有樁土荷載計算模型對于中等壓縮性土地基的適用性。
　　基于點荷載Boussinesq側向位移解，推導了路堤荷載下泊松比小于0.5時地基側向位移解析解。根據(jù)現(xiàn)場實測側向位移并聯(lián)合側向位移解，提出了反算樁網(wǎng)復合地基樁土應力比的方法。為了證實此方法的可行性，選取了由4處監(jiān)測工點組成的全比例路堤模型試驗段作為對照試驗?，F(xiàn)場地基變形分析發(fā)現(xiàn)，CFG樁加固能夠有效減小地基沉降和側向變形，側向變形可以作為評估

9、樁網(wǎng)復合地基外部穩(wěn)定性的重要指標。通過與現(xiàn)場實測值進行比較和匹配，在解析解基礎上反算確定了等效彈性模量，對各種方法等效彈性模量對樁土應力比的影響進行了評估。最后反算樁土應力比與現(xiàn)場實測值進行對比，有效地驗證和評價了本文提出方法的可靠性。此外，通過考慮現(xiàn)場側向變形的應變水平，并與室內土體三軸試驗的剛度—應變曲線相匹配，可以較好地解決解析計算中等效彈性模量的取值問題。
　　探討了樁網(wǎng)復合地基沉降計算方法對于中等壓縮性土沉降計算的適用性