第２ ９卷，第３期 ２ ０ ０ ８年５月 文章编号：ｌＯＯｌ一４６３２（２００８）０３一ＯＯＯｌ一０６ 中 国 铁 道 科 学 ＣＨＩＮＡ ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．３ Ｍａｙ，２００８ 高速铁路ＣＦＧ桩桩板复合地基工后沉降数值模拟 丁 铭 绩 （北京交通大学土木与建筑工程学院，北京 １０００４４） 摘 要：基于典型段体积元，建立三维有限元模型，通过数值模拟计算分析高速铁路ＣＦＧ桩桩板复合地基 工后沉降（简称“工后沉降”）及其影响参数。结果表明：桩底部处有明显的下刺入现象，桩顶由于褥垫层较薄 且其模量较大而使刺入不明显；桩长的增加可以有效减小工后沉降，它是决定工后沉降大小的主要参数之一； 当桩体模量达到ｌＯ ＧＰａ时，若再继续增大，对工后沉降的影响不大；在３～６倍桩径范围内，桩体间距宜取较 大值作为设计桩体间距，在此设计间距范围内工后沉降变化不大，且方便施工，节约造价；一定厚度（０．２～ ０．４ ｍ）和模量（１２０￣２００ ＭＰａ）的褥垫层可以有效调节桩体的刺入现象，减小工后沉降的发生；钢筋混凝土板 模量对工后沉降的影响与桩体模量相同，其厚度不宜小于０．４ ｍ；路堤高度不是决定工后沉降的主要参数。 关键词：高速铁路；ＣＦＧ桩桩板复合地基；工后沉降；地基沉降；数值模拟 中图分类号：Ｕ２１３．１５２ 文献标识码：Ａ ＣＦＧ桩桩板复合地基（以下简称“复合地 基”）已经广泛应用于工业、民用建筑等刚性基础 的地基处理设计中，并且形成了行业规范＿１ ］，而 在铁路方面的应用是近期才开始的。高速铁路所采 工后沉降（以下简称“工后沉降”）影响因素进行 系统分析。 １计算模型 １．１几何模型和基本假定 用的ＣＦＧ桩桩板复合地基与其他工业与民用建筑 行业相比主要存在以下差异：①其他建筑物为刚性 基础，通过垫层传递到桩和桩问土上的荷载比较明 传统的关于复合地基的沉降计算，往往将地基 按照二维平面应变问题＿４ ］进行计算分析，将桩体 确；而高速铁路路基为柔性基础，荷载与桩及桩问 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；②其他建筑荷载为静 荷载，工后阶段桩问土应力比基本能够维持建筑完 工后的平衡状态；而高速铁路地基承受动荷载，桩 土应力关系在工后阶段变化的可能性比较大，桩的 简化为沿线路中心线方向的连续墙，或者将复合地 基当作均质地基来考虑，显然是不合适的。为了准 确计算和模拟复合地基的沉降，本文将复合地基按 照三维空间应变问题进行计算分析，采用典型区段 体积元＿７ ］描述复合地基沉降性状，单元模型为８ 节点六面体减缩积分单元，以使计算模型在力学概 念上更为合理和恰当，更能真实、客观地反映地基 的沉降特性。 上刺和下穿会破坏路基的完整性和下卧层的稳定 性，对沉降控制不利；③其他建筑物地基沉降标准 最小为１２０ ｍｍ，而高速铁路路基工后沉降要求一 般不大于３０ ｍｍＥ ，标准远远高于其他建筑地基。 为了节省单元数量，减少系统分析时间，计算 模型纵向取沿线路纵向方向的一排桩体间距的厚 度，基本工况取１．６ ｍ；考虑到对坡脚水平位移的 影响，水平方向取不小于路基底部宽度一半的３ 再加上影响复合地基沉降的因素众多，很明显目前 简单地套用工民建的设计方法并不适合于高速铁路 建设的要求。 基于此，本文以ＣＦＧ桩桩板复合地基为研究 倍，取６０ ｍ；计算深度取最大桩长的２倍，取５２ ｍ。如图１所示。 对象，应用数值模拟计算分析方法，研究复合地基 在路基荷载作用下的沉降变形特性，并对复合地基 收稿日期：２００７—０７～１３；修订日期：２００８ ０１—２４ 基金项目：铁道部科技研究开发计划项目（２００５Ｇ０１５一Ｈ） 作者简介：丁铭绩（１９７１一），男，山西河津人，讲师，博士研究生。 维普资讯 http://www.cqvip.com
２ 中国铁道科学 第２９卷 假定：在整个加载过程中产生的超孔隙水压有 足够的时间消散；桩土接触分析采用粘一滑接触摩 擦模型，分析过程中桩土之间的摩擦系数保持不 变；轨道和列车荷载按照一定的换算土柱高度及分 布宽度的方法来模拟。 １．２材料本构关系和参数 地基土体取自京津客运专线某段［１。。，其本构 模型采用理想的弹塑性模型，屈服准则采用广义莫 尔一库仑准则，结构物（桩、钢筋混凝土等）采用 图１三维有限元分析模型 结构单元模拟，路基填土和垫层采用线弹性模型模 拟，具体参数见表１和表２。 表１土层划分及参数 名称 地基层１ 地基层２ 地基层３ 地基层４ 泔松 内摩擦角 ａ ０．０８ ０．０８ ０．１１ ０．１１ ／ｋＰａ ６６ ６４ ７４ ９１ 豢 表２路基、板、垫层和桩的物理力学参数 量１２０ ＭＰａ；混凝土板厚度０．５ ｍ，模量３Ｏ ＧＰａ。 ２．１ 复合地基表面沉降曲线基本特征 图２为复合地基计算模型在上部路基荷载作用 下的变形云图，图３为模型各表面计算沉降曲线， 其余工况的沉降变形曲线云图和沉降曲线特征与此 相似。从图中可以看出：在线路中心线处，地基表 面沉降达到了最大值；随着距线路中心线距离加 大，地基表面沉降逐渐减少；在距离线路中心线一 １．３边界条件和初始条件 模型左侧的边界条件为Ｚｘ一０， 一０，Ｏｚ一 定量的地方，地基表面沉降为零，远离路基中心线 地基表面产生少量的隆起；加固区顶面由于有钢筋 ０；右侧的边界条件为触＝＝＝ｏ； 模型底部的边界条件为Ｚｚ一０；前后面（沿线 路方向）为 ｙ—Ｏ，Ｏｘ—Ｏ，Ｏｚ—Ｏ。 只考虑初始应力场，而不考虑初始位移。具体 方法是：用同一模型，边界条件中施加反向的重力 荷载，然后在没有工况的情况下先进行一次ｊｏｂ运 算，生成ｊｏｂ文件，再返回初始模型；在ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ中引用先前生成的ｊｏｂ文件，再进行完整 混凝土板的作用，所以在地基表面处的沉降表现为 均匀弧线状态；桩底部处有明显的下刺入现象，桩 顶由于褥垫层较薄且模量较大而使刺入不明显；整 个复合地基表面沉降曲线呈倒钟型。 ｌ ００ＩＰ ００２ 运算，这样就可以将产生的初始变形值抵消。 ：；Ｒ‘‘【 （１ｔ１１ ＾｝ ； ００２ ｔ４０９－ ００２ ２计算结果与分析 基本工况计算参数为：桩长２６ ｒｎ，桩径０．４ ｃｒｆｌ，桩体模量１．５ ＧＰａ，桩体间距１．６ ｒｎ；路堤填 土高度３ ｒｎ，模量６０ ＭＰａ褥垫层厚度０．４ ｒｎ，模 ７ ８ 一００２ ８８９３ｅ—ｆｍ２ １ ０２４ｅ一００Ｉ 图２复合地基模型变形后云图（变形放大１Ｏ倍） 维普资讯 http://www.cqvip.com
第３期 ｕｎｕ／ 逝 阻 高速铁路ＣＦＧ桩桩板复合地基工后沉降数值模拟 ３ Ｏ ４ ５ ０ ５ ０ ５ ０ 距路基中心线／ｍ ０ ２ ４ ６ ８ ｉ０ １２ １４ 图３复合地基各表面沉降曲线 ２．２桩长对工后沉降的影响 桩长分别取８，１０，１２，１４，１６，１８，２０， ２２，２４和２６ ｍ，其余参数取基本工况参数，计算 结果如图４所示。 桩体长度／ｍ ８ ｌ２ ｌ６ ２Ｏ ２４ ２８ －０．０２０ －０．０２５ 曲ｔ 蛙一０．０３０ Ｕ娶 Ｈ一０．０３５ －０．０４０ 图４桩体长度和工后沉降的关系 从图４中可以看出：随着桩体长度的增大，工 后沉降随之减小，工后沉降与桩长呈近似直线衰减 关系且衰减速率较大；当桩体模量为１．５ ＧＰａ、桩 体长度不小于１８ ｍ时，工后沉降小于３ ｃｍ。桩体 长度是决定工后沉降大小的主要参数之一。 ２．３桩体间距对工后沉降的影响 桩体间距分别取１．２，１．６，２．０和２．４ ｍ，其 余参数取基本工况参数。计算结果如图５所示。 桩体闻距／ｍ １．２ １．４ ｉ．６ １．８ ２．０ ２．２ ２．４ 图５桩体间距和工后沉降的关系 从图５可以看出：随着桩体间距的增大，工后 沉降相应增大；工后沉降和桩体间距呈近似直线增 长规律；当桩体间距为１．２～２．４ ｍ时，桩体间距 对工后沉降的绝对值影响不大，也就是说，对于高 速铁路，在３～６倍桩径范围内，桩体间距宜取较 大值作为桩体设计间距，方便施工，节约工程造 价，又可以满足工后沉降需要。 ２．４桩体模量对工后沉降的影响 桩体模量分别取天然地基的模量：５０，５００， １ ０００，１ ５００，３ ０００，４ ５００，６ ０００，７ ５００和 １０ ０００ ＭＰａ。实际工程中的桩体模量一般比较大， 为了研究的系统性和考虑是否可以降低混凝土的标 号，本文计算时模量的取值相对偏小，其余参数取 基本工况参数。计算结果如图６所示。 桩体模量／ＭＰａ ０ ２ ０００ ４ ０００ ６ ０００ ８ ０００ ｉ０ ０００ －０．Ｏ２ 一０ ０３ 曲ｔ Ｕ娶 Ｈ －０．０４ 图６桩体模量与工后沉降的关系 从图６可以看出：当桩体模量较小时，即地基 未处理或者处理时桩体模量较小时，工后沉降比较 大；随着桩体模量的增大，工后沉降随之减小；当 桩体模量相对较小时，工后沉降随着桩体模量增大 而减小的速率比较大，当桩体模量超过３ ０００ ＭＰａ 后，工后沉降随桩体模量增大而减小的速率比较 小，变化相对缓慢，表明继续增大桩体模量对减小 沉降作用变化不明显，进一步说明了桩体模量对减 小沉降作用是有个限值的，即存在桩的降低沉降的 最优模量。因此，实际工程中进行ＣＦＧ桩配合比 设计的时候可以适当降低水泥的用量。 ２．５褥垫层厚度对工后沉降的影响 复合地基中的褥垫层不是所谓地基基础施工中 的８～１０ ｃｍ厚的素混凝土垫层，而是一种包括中 砂、粗砂、级配砂石或碎石类等粗粒土组成的散体 垫层，其厚度一般不宜过大，也不宜过小。如果褥 垫层厚度过小，桩对基础将产生显著的应力集中， 维普资讯 http://www.cqvip.com
４ 中国铁 一Ｏ Ｏ ｌ 道科一 ０ Ｏ ２ 学 第２９卷 Ⅲ／避蛙詈『Ｈ 甚至造成复合地基中桩发生断裂，同时桩间土承载 力不能充分发挥出来，必然要增加桩的数量或长 度；如果褥垫层厚度过大，会导致桩、土应力比等 于或接近１，此时桩承担的荷载过小，这样复合地 基中桩的设置也失去了意义，最终导致工后沉降量 增大。正是因为有了褥垫层，才使复合地基和桩基 从图８可以看出：随着褥垫层模量的增大，工 ９ ５ 后沉降随之减小；当褥垫层的模量小于１２０ ＭＰａ Ｏ Ｏ 时，工后沉降减小比较明显，即沉降变化梯度明显 减小；当褥垫层的模量大于１２０ ＭＰａ时，沉降变 化相对迟缓，即沉降变化梯度变化不明显。由于实 际工程中褥垫层模量一般为５０￣２００ ＭＰａ，因此可 有了本质区别：桩和桩间土分别承受一定的荷载， 而不是像桩基那样荷载全部由桩所承担。 褥垫层厚度分别取０，０．２，０．４，０．６，０．８和 以得出，为降低工后沉降，褥垫层的模量应控制在 １２０￣２００ ＭＰａ。 ２．７钢筋混凝土板厚度对工后沉降的影响 １．０ ｍ，其余参数取基本工况参数。计算结果如图 ７所示。 垫层厚度／ｍ Ｏ ０．２ ０．４ ０．６ ０．８ １．０ 图７垫层厚度与工后沉降的关系 从图７可以看出：随着褥垫层厚度的增加，工 后沉降呈抛物线衰减趋势，这与不加板的ＣＦＧ桩 复合地基的沉降规律不相一致，主要原因是由于桩 板复合地基中板的存在，使得混凝土板对工后沉降 具有调节作用，使得桩和土的表面沉降较为均匀分 布；同时当褥垫层厚度越大时工后沉降越小，原因 是褥垫层的模量要大于原土的模量。从工程经济和 对工后沉降的贡献来说，褥垫层的厚度宜取０．２～ ０．４ ｍ。 ２．６褥垫层模量对工后沉降的影响 褥垫层模量分别取５Ｏ，８０，１１５，１３５，１５０， ２００和２５０ ＭＰａ，其余参数取基本工况参数。计算 结果如图８所示。 褥垫层模量／ＭＰａ ６０ １００ １５０ ２００ ２５０ ３００ 图８褥垫层模量与工后沉降的关系 混凝土板厚度分别取０．１，０．２，０．３，０．４和 ０．５ ｍ，其余参数取基本工况参数。计算结果如图 ９所示。 板的厚度／ｍ ０．１ ０．２ ０．３ ０．４ ０．５ 乓 氆｝ Ｈ 图９混凝土板厚度与工后沉降的关系 从图９可以看出：当钢筋混凝土板厚度较小 时，工后沉降比较大；随着钢筋混凝土厚度的增 大，工后沉降随之减小；当钢筋混凝土板厚度相对 较小时，工后沉降呈线性衰减变化；当钢筋混凝土 板厚度大于０．４ ｍ时，工后沉降变化速率相对较 大，钢筋混凝土板厚度的变化对工后沉降减小的变 化较为明显。因此设计中混凝土板的厚度不宜小于 ０．４ ｍ。 ２．８钢筋混凝土板模量对工后沉降的影响 钢筋混凝土板模量分别取１００，５００，１ ０００， ５ ０００，１０ ０００和２５ ０００ ＭＰａ，其余参数取基本工 况参数。计算结果如图１Ｏ所示。 从图１Ｏ可以看出：当钢筋混凝土板模量取较 小值时，即不设钢筋混凝土板或采用水泥土等模量 相对较小的材料结构，工后沉降比较大；随着钢筋 混凝土模量的增大，工后沉降随之减小；当钢筋混 凝土板模量相对较小时，工后沉降变化随钢筋混凝 土板模量增大而降低较为明显，当怪筋混凝土板的 模量超过１０ ＧＰａ时，工后沉降变化速率相对缓 慢，钢筋混凝土板模量的继续增大对工后沉降的减 维普资讯 http://www.cqvip.com
第３期 葺、傲 錾ｆＨ 高速铁路ＣＦＧ桩桩板复合地基工后沉降数值模拟 毗 小变化不明显，说明了钢筋混凝土板的模量对减小 ％ ∞ 土板的宽度也随之加大，即加固区的平面面积也同 工后沉降作用有个限椎，即存在钢筋混凝土板的最 优模量。 钢筋混凝土板模量／Ｍｔ，ａ ５ ０００ １０ ０００ １５ ０００ ２０ ０００ ２５ ０００ 步增大；随着路堤高度的增加，工后沉降呈直线降 低，这与荷载的增加以及桩的数量和钢筋混凝土板 的宽度增加的趋势相一致。 ３结论 （１）复合地基工后沉降的基本特征：桩底部处 有明显的下刺入现象，桩顶由于褥垫层较薄且其模 量较大而使刺入不明显；整个复合地基表面沉降曲 线呈倒钟型。 （２）桩体的相关属性包括桩长、桩体间距和桩 图１Ｏ钢筋混凝土板模量与工后沉降的关系 体模量，桩长对降低工后沉降有显著作用；在３～ ６倍桩径范围内，桩体间距宜取较大值，这样既能 满足工后沉降的要求，又可以节约工程造价和方便 施工；桩体模量达到１０ ＧＰａ时，继续增大，其值 对工后沉降的减小速率较小，工程设计中可以考虑 适当降低水泥用量。 （３）褥垫层的合理厚度宜取０．２～０．４ ｍ，才 ２．９路堤填土高度对工后沉降的影响 路堤填土高度包括０，１，２，３和４ ｍ，其余 参数取基本工况参数。计算结果如图１１所示。 路堤填士高度／ｉｎ ｌ 一２ ３ 能使得板、桩和桩间土很好地协调，达到降低工后 沉降的要求。当褥垫层的模量小于１２０ ＭＰａ时， 工后沉降变化速率较大；当大于１２０ ＭＰａ时工后 沉降变化速率减小。褥垫层的模量应控制在１２０～ ２００ ＭＰａ。 ０．０２０ ０ —０．０２０ ５ 罄一０．０２１ ０ Ｈ一０．０２１ ５ —（４）当钢筋混凝土板的厚度大于０．４ ｍ时， ０．０２２ ０ 钢筋混凝土板的厚度变化对减小工后沉降的作用变 —０．０２２ ５ 化较为明显；当钢筋混凝土板的模量超过１０ ＧＰａ 图ｌｌ路堤高度与工后沉降的关系 时，工后沉降变化速率相对缓慢，继续增大钢筋混 凝土板模量对工后沉降的减小变化不明显。 （５）随着路堤高度的增大，工后沉降总的趋势 不是增大，而是降低，主要原因是加固区的平面面 积也在随着路堤高度的增大而同步增大。 文 献 从图１１可以看出：随着路堤高度的增大，工 后沉降总的趋势是降低，但是降低的幅度不大，主 要原因是虽然路基高度增加，但是桩的数量和混凝 参 考 ［１］中国建筑科学研究院．ＪＧＪ７９－－２００２建筑地基处理技术规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２００２． ［２］阎明礼，张东刚．ＣＦＧ桩复合地基技术及工程实践［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２０００． ［３］中华人民共和国铁道部．新建时速３００￣３５０ ｋｍ客运专线铁路设计暂行规定（上、下）［Ｚ］．北京：中国铁道出版 社，２００７． ［４］Ｃｈｒｉｓｔｏｕｌａｓ Ｓ，Ｇｉａｎｎａｒｏｓ Ｓ，Ｔｓｉａｍｂａｏｓ Ｇ＿Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ｂｙ Ｕｓｉｎｇ Ｓｔｏｎｅ Ｃｏｈｔｒｎｎｓ Ｉ－Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９７，１５（３）：２４７—２５８． ［５］Ｊｕｒａｎ Ｉ，Ｒｉｃｃｏｂｏｎｏ Ｏ．Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｓｏｆｔ Ｓｏｉｌ ｗｉｔｈ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙ Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ—Ｓａｎｄ Ｃｏｌｕｍｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９１，１１７（７）：１０４２—１０６０． ［６］万林海，郭平业．ＣＦＧ桩复合地基沉降影响因素分析［Ｊ］．工程地质学报，２００６，１４（４）：５４７—５５２． （ＷＡＮ Ｌｉｎｈａｉ，ＧＵＯ Ｐｉｎｇｙｅ．Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｎｄ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ 维普资讯 http://www.cqvip.com
６ 中国铁道科学 第２９卷 ＣＦＧ Ｐｉｌｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＥＪ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ，２００６，１４（４）：５４７－５５２．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［７］ 李海芳，龚晓南．路堤下复合地基沉降影响因素有限元分析ＥＪ］．工业建筑，２００５，３５（６）：４９—５１． （ＬＩ Ｈａｉｆａｎｇ，ＧＯＮＧ Ｘｉａｏｎａ￣Ｆｉｎｉｔｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｆａｃｔｏｒｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ Ｅｍ— ｂａｎｋｍｅｎｔ ｌ Ｊ １．Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００５，３５（６）：４９—５１．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［８］ 蒋鑫，邱延峻，周成．深厚层软土地基袋装砂井处治的数值模拟ＥＪ］．中国铁道科学，２００５，２６（１）：３１—３５． （ＪＩＡＮＧ Ｘｉｎ，ＱＩＵ Ｙａｎｊｕｎ，ＺＨＯＵ Ｃｈｅｎｇ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｅｐ Ｓｏｆｔ Ｇｒｏｕｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｂｙ Ｓａｃｋｅｄ Ｓａｎｄ Ｄｒａｉｎ ＥＪ］．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，２６（１）：３１—３５．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ｏｌｉｎ Ｊ Ｇ，Ｈａｎ Ｊ．３Ｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ａ Ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ－Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｉｌｅ－Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ－Ｓｔｒｅｓｓ ［９］ Ｈｕａｎｇ Ｊ，Ｃａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｅｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｏｎｆＣｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｏｉＳｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉ— ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｏｓａｋａ：ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇ，２００５：９１３—９１６．ｎ ［１Ｏ］ 铁道部第三勘察设计院．新建北京至天津城际轨道交通工程松软及软土路基（ＤＫ８１＋９０６－－ＤＫ８４＋２１０．９８段）物 理力学指标统计表［Ｚ］．天津：铁道部第三勘察设计院，２００５． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｏｓｔ－－Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ＣＦＧ Ｐｉｌｅ－－Ｓｌａｂ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｉｇｈ－－Ｓｐｅｅｄ Ｒａｉｌｗａｙ ＤＩＮＧ Ｍｉｎｇｊｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇ ｎａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｙｐｉｃａｌ ｖｏｌｕｍｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ３Ｄ ＦＥＭ ｍｏｄｅｌ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｉｎｔｅｎｄｅｄ ｔｏ ａｎａ— ｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｏｓｔ—－ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ＣＦＧ ｐｉｌｅ－ｓｌａｂ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｆ・－ ｆｅｃｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｅｖｉｄｅｎｔ ｄｏｗｎｗａｒｄ ｐｕｎｃｈｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｌｅｓｓ ｅｖｉｄｅｎｔ ｕｐｗａｒｄ ｐｕｎｃｈｉｎｇ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｎｏｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｃｕｓｈｉｏｎ．Ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｐｉｌｅ ｌｅｎｇｔｈ，ｗｏｒｋｉｎｇ ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｅｃｉｓｉｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｏ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｐｏｓｔ—ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ １０ ＧＰａ ｋｅｅｐｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｉｔ ｗｉｌｌ ｅｘｅｒｔ ｍｉｎｏｒ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｏｓｔ＿ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ．Ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ３ ｔｏ ６ ｔｉｍｅｓ ｗｉｄｅ，ｉｔ ｉｓ ａｄｖｉｓａｂｌｅ ｔｏ ｓｅｔ ｔｈｅ ｓｐａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｐｉｌｅｓ ｂｙ ｗｉｄｅｒ ｐｉｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｒａｎｇｅ ｉｎ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｓｔ－ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｉｓ ｓｅｔ ｓｐａｃｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔ ｈｅｌｐｓ ｔｏ ｃｕｔ ｄｏｗｎ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｃｕｓｈｉｏｎ ｏｆ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ（０．２～０．４ ｍ）ａｎｄ ｍｏｄｕｌｕｓ（１２０～２００ ＭＰａ）ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐｕｎｃｈｉｎｇ ｏｆ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｐｏｓｔ—ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ．Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｌａｂ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｎｏ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ０．４ ｍ ｗｏｒｋｓ ｏｎ ｐｏｓｔ—ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｗａｙ ａｓ ｐｉｌｅ ｍｏｄｕ一 １ｕｓ ｄｏｅｓ．Ｔｈｅ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｉｓ ｎｏｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｅｃｉｓｉｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｐｏｓｔ—ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ；ＣＦＧ ｐｉｌｅ－ｓｌａｂ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；Ｐｏｓｔ—ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ； Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ；Ｎｕｍｅｒｉｃａ１ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ （责任编辑刘卫华）
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