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土工合成材料约束碎石桩是一种用于软基加固的半刚性桩，它具有排水固结、挤密置换、提高地基承载力、控制地基变形、耐腐蚀、环保性好、成本较低等优点，可广泛应用于超软土、盐渍土、可液化粉土、湿地保护区等多种软基加固。目前对采用该桩进行地基处理的单桩承载机理、破坏模式以及稳定破坏机理进行了一定的研究和探讨，由于土工合成材料约束碎石桩单桩桩身强度受土工合成材料强度、地基土特性的影响，综合考虑这些因素的单桩承载力计算方法尚需进一步的研究；土工合成材料约束碎石桩具有一定的抗弯能力和变形适应能力，其复合地基路堤稳定性计算如何考虑其抗弯能力的贡献尚需进一步研究。本文结合试验、理论分析及数值模拟的方法，对该桩在竖向荷载作用下的承载能力和路堤荷载下复合地基的稳定性展开系统研究，具体研究内容和成果如下：
(1)结合室内试验和考虑土工合成材料与碎石桩相互作用的数值试验，对其进行了单元试验，揭示了桩体单元破坏形式及强度形成机理，建立土-土工合成材料-碎石桩相互作用有限元计算模型，对土-土工合成材料-碎石桩相互作用进行研究，提出了土工合成材料约束碎石桩承载机理，揭示了土工合成材料约束碎石桩的破坏模式和承载特性；
(2)基于数值计算结果及承载机理研究，对土-土工合成材料-碎石桩的相互作用机理进行理论分析，进而对土工合成材料，碎石桩和桩周土进行受力分析，建立了土-土工合成材料-碎石桩相互作用计算模型，提出考虑土体、土工合成材料约束作用的桩身强度计算方法、单桩承载力计算方法以及根据上部荷载确定土工合成材料拉力的计算方法；
(3)采用MATLAB软件编写单桩极限承载力和土工合成材料拉力的计算程序，并对不同土工合成材料抗拉强度下的单桩极限承载力和土工合成材料拉力进行试算，揭示土工合成材料拉力的分布形式；考虑理论公式的假定可能造成计算偏差，建立不同土工合成材料抗拉强度和不同桩周土不排水抗剪强度的有限元模型，对桩体单桩极限承载力进行计算，根据数值计算结果与理论计算结果的对比修正了单桩极限承载力理论计算公式；
(4)通过ABAQUS数值软件建立三维土工合成材料约束碎石桩复合地基路堤边坡模型，研究路堤失稳时土工合成材料约束碎石桩的破坏模式，提出了考虑桩体抗弯强度的土工合成材料约束碎石桩复合地基路堤稳定性计算方法。
(1)结合室内试验和考虑土工合成材料与碎石桩相互作用的数值试验，对其进行了单元试验，揭示了桩体单元破坏形式及强度形成机理，建立土-土工合成材料-碎石桩相互作用有限元计算模型，对土-土工合成材料-碎石桩相互作用进行研究，提出了土工合成材料约束碎石桩承载机理，揭示了土工合成材料约束碎石桩的破坏模式和承载特性；
(2)基于数值计算结果及承载机理研究，对土-土工合成材料-碎石桩的相互作用机理进行理论分析，进而对土工合成材料，碎石桩和桩周土进行受力分析，建立了土-土工合成材料-碎石桩相互作用计算模型，提出考虑土体、土工合成材料约束作用的桩身强度计算方法、单桩承载力计算方法以及根据上部荷载确定土工合成材料拉力的计算方法；
(3)采用MATLAB软件编写单桩极限承载力和土工合成材料拉力的计算程序，并对不同土工合成材料抗拉强度下的单桩极限承载力和土工合成材料拉力进行试算，揭示土工合成材料拉力的分布形式；考虑理论公式的假定可能造成计算偏差，建立不同土工合成材料抗拉强度和不同桩周土不排水抗剪强度的有限元模型，对桩体单桩极限承载力进行计算，根据数值计算结果与理论计算结果的对比修正了单桩极限承载力理论计算公式；
(4)通过ABAQUS数值软件建立三维土工合成材料约束碎石桩复合地基路堤边坡模型，研究路堤失稳时土工合成材料约束碎石桩的破坏模式，提出了考虑桩体抗弯强度的土工合成材料约束碎石桩复合地基路堤稳定性计算方法。