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路基工程 Subgrade Engineering
2010年第1期（总第148期）
高速铁路CFG桩柔性载荷试验数值模拟分析
周勇，刘升传2，吴立坚2
（1.贵州省交通规划勘察设计研究院，贵阳550001；2.交通部公路科学研究所，北京100088）
摘要：CFG桩已在高速铁路路基上大量应用，但目前评价高速铁路CFC复合地基承载力均
按《建筑基桩检测技术规范》的方法进行。该法模拟的是刚性基础对复合地基的作用，应用到以柔性基础为主的铁路路基，其试验结果必然与实际情况存在偏差，因此文中研究了一种适合于高速铁路柔性基础作用原理的复合地基载荷试验方法，通过数值分析对比了刚性荷载和柔性载荷作用下CFG 复合地基的桩、土应力及位移分布情况，结果证明柔性载荷试验是可行的。
关键调：高速铁路；CFG桩复合地基；数值模拟；柔性载荷试验
中图分类号：U443.15*9
文献标志码：A
0引言
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，与桩间土和褥垫层一起形成复合地基("]。 2002年铁路路堤首次引进CFG桩技术并取得了一系列研究成果；随后武广客专(2)、沿海铁路等均采用 CFG桩处理软土地基，其设计计算主要采用《建筑地基处理技术规范》规定的方法。与传统房屋建筑基础为刚性基础不同，铁路路堤基础为柔性基础，柔性基础条件下荷载与桩及桩间土的相互作用关系不确定性因素较多，还没有形成公认的计算理论和设计方法，那么可否采用刚性基础的理论进行沉降计算分析就值得商椎了。因此，通过数值分析对高速铁路CFG 桩复合地基的作用机理进行研究，为高速铁路柔性基础下CFG桩复合地基的设计方法提供新的论据就很
收稿日期：20090928
作者简介：周勇（1976-），男，贵州贵阳人。高级工程师，主
要从事交通工程设计。E-mail：zyong@gjtsj.com cn。
文章编号：10038825(2010)01-009603 有实际意义。
数值模拟分析
对桩间题的分析，主要是采用有限元法[3]-[7] 陆始杰和周国钩")对水泥拌桩复合地基模型试验进行了三维有限元分析，计算所得P-S曲线与模型试验较为一致，由于计算模型是试验模型，桩数少（四桩承台），桩长短，难以说明问题。为了解复合地基刚性承压板试验与柔性载荷试验的不同，更好地指导复合地基柔性载荷试验的进行，本文进行了复合地基载荷试验的数值模拟计算，以柔性加载方式通过在橡
胶板上施加载荷来实现。 1.1有限元模型建立
数值模拟计算采用ANSYS有限元软件，分析步骤主要分为：
（1）几何模型。根据对称性，有限元模型按1/4 实体模型建立，如图1。模型材料分为CFG桩、土体、褥垫层及载荷板，桩径400mm，桩长15m，载荷板采用半径900mm的圆形钢板。计算宽度为载荷板尺寸的7倍，深度为2倍桩长，即30m。
Experimental Study on Internal Force of Anchor-Pile Supporting Structure
BAO Chun-sheng, WU Xiong-zhi, BAI Jin-jie
(Hebei University of Engineering, Handan 056038, Hebei, China)
Abstract: Through calculation and site measurement of the internal force of pile body of anchor-pile support-ing structure in deep excavation engineering of Hancan Kannai Mansion, this paper studies and analyzes the distribution and variation law of reinforcement stress and bending moment of pile body during deep excavation. On the basis of comparative analysis of site measurement and theoretical calculation of the internal force of pile body， it puts forward rational suggestions for theoretical calculation and provides foundations for design of an-chor-pile supporting structure.
Key words: anchor-pile support; reinforcement stress; bending moment