管桩处治高速公路路基拓宽的数值分析

为揭示拓宽路基下管桩处治技术缓解软土地基沉降的效果和管桩复合地基相关因素对处治效 果的影响,应用数值分析方法系统研究了管桩复合地基的变形性状,并对各因素的处治效果进行对比分 析。研究结果表明:管桩处理能够有效控制软土地基的沉降,进而减小路基顶面的不均匀沉降;路基和 地基的沉降量对管桩桩长和桩间距的变化比较敏感,桩体长度越大缓解沉降的效果越明显,适中的桩体 间距才能更好地减少沉降,而桩模量、垫层模量和格栅模量的变化对地基沉降量影响很小。     

排水固结加固高速公路深厚软基工后沉降

结合广珠东线高速公路深厚软基堆载预压和真空联合堆载预压两现场试验段，应用固结、流变和损伤理论对路基工后沉降规律进行有限元分析。结果表明，下卧层的主固结压缩和整个路基的次固结压缩是高速公路路基工后沉降的主要组成，进行地基处理时必须控制工后沉降。     

深厚软基抛石挤淤加固机理数值模拟研究

抛石挤淤法在沿海高等级公路地基处理中广泛应用,但对加固机理研究较少,通过建立弹塑性有限元力学模型,对抛石挤淤处理的路基应力变形性状进行了分析。计算结果表明:①抛石挤淤处理后的地基能有效提高地基的模量,减小路基沉降和地基浅部水平位移,加速地基孔隙水压力的消散,因此抛石挤淤的加固机理在于人工硬壳层效应和加速排水固结效应;②抛石挤淤体厚度越大,路基沉降越小,而抛石挤淤体模量和宽度对路基沉降的影响较小,因此施工时应采取有效工程措施增大抛石的沉底深度;③填筑速率越大,路基工后沉降越大,预压期越短,路基沉降越大,因此施工时应严格控制施工速度,并保证足够的预压期使路基沉降满足工程要求。深入了解抛石挤淤的加固机理、应力变形性状和影响因素,有助于为设计和施工提供参考和指导。     

典型地质条件软基路堤在填筑期沉降数据分析

从西部某高速全线穿越的较为典型的地形地貌施工路段中,筛选出软基厚度和填高相近、地基处理方式为碎石桩和塑料排水板的软基段进行分析研究。分析研究中,依据软土地基在填筑阶段和预压阶段观测的沉降数据,利用双曲线和泊松曲线("S"形曲线)对填筑期和预压期阶段的沉降量进行模拟预测分析,归纳研究区段在填筑期沉降变化特征,并提出研究区段在预压期阶段的施工建议。     

采用CFG桩处理广梧高速公路的理论分析

在现代高速公路建设中,不可避免地会遇到处理软弱地基的问题,处理此问题的方法有多种,CFG桩复合地基法是其中行之有效的手段之一。以广梧高速公路CFG桩复合地基处理为实例,对复合地基承载力、沉降、稳定性进行了理论计算,得出软基路段采用CFG桩处理,可以提高路基承载力,减少沉降,并能提高路基的整体稳定性。     

切线模量法在分层地基沉降计算中的应用

目前的地基沉降计算主要是通过室内试验得到的土层参数,利用分层总和法进行沉降量的计算。但室内试验的参数由于受到取样扰动的影响,与原状土有一定的差距,尤其是结构性较强的硬土,由室内试验的压缩模量计算得到的沉降与实际沉降量相差甚大。切线模量法通过原状土地基的平板载荷试验确定其参数,对地基不同深度点的原状土根据其应力水平确定出计算点原状土的切线模量,用该切线模量替代压缩模量对地基沉降进行分层总和法计算。对于多层土的地基沉降计算,该文认为也可以用切线模量法进行沉降计算,只要获得各分层土地基土的切线模量法的参数,即可以由切线模量法计算不同深度位置处各土层的切线模量用于代替通常分层总和法的压缩模量,就可以计算多层土地基的沉降。文中通过上硬下软和上软下硬的分层土地基的沉降与全硬和全软土地基的沉降对比计算,验证了切线模量法能够反映地基中不同层土体对沉降变化的影响,说明切线模量法可以用于分层土地基的沉降计算。     

上硬下软双层地基的非线性沉降分析

以秦皇岛地区地基条件为例，根据当地软土及砂土的载荷试验结果确定出各自的修正切线模量方程，然后按修正切线模量沉降计算法分析了上硬下软双层地基中条形基础的非线性沉降特性，最后对双层地基中条形基础的沉降变形控制设计方法进行了探讨．分析结果表明：硬土持力层及下卧软土层厚度、基础宽度对双层地基的沉降变形特性有显著影响，硬土持力层厚度增加会大幅增加地基的承载力，而软土厚度变化对承载力的影响不明显．与采用压缩模量的修正分层总和法相比，采用修正切线模量法得到的计算结果更加准确．     

岱黄公路软土地基土工离心模型试验

岱黄公路的地基有一部分地段为淤泥、淤泥质粘土的软土地基。软土层的厚度为8m。软基上的路堤填土为7m。采用袋装砂井对软土层进行处理以保证在路堤填筑施工中的稳定和加速地基排水固结,缩短沉降时间。利用土工离心模型试验研究施工过程中和竣工后的稳定和沉降。试验是在Φ6m的离心机上完成的。装有软土地基模型的模型箱被安装在一个流线形的转斗中。采用一套特制的光学观测系统,闭路电视,录相设备及传感器记录和采集试验数据。试验表明,软土地基在未经处理时的临界填土高度为4m,经过砂井处理后,在适当的填土速率下,填土高度为7m时是稳定的。离心模型试验所测得的沉降和现场观测所得结果基本相符。     

海相沉积软土地基沉降曲线形态 及其影响因素分析

根据浙江滨海地区某电厂厂区的工程地质情况,以海相沉积软土地基基础施工阶段的现场沉降监测数据为基础,将软基沉降曲线分为3种形态。探讨了硬壳层、软基厚度、堆载高度及堆载速率等因素对沉降曲线的影响,分析了海相沉积软土地基的沉降变形规律,为滨海地区软基加固工程施工提供参考。     

广州南沙小虎岛围堤软土工程危害与处理对策

软土作为堤防地基,存在沉降变形、抗滑稳定性差和震陷等工程危害,根据小虎岛围堤的具体情况和软土分布情况,采取如下处理措施:对于老堤改建堤段,在临水侧采用抛石护脚,背水侧采用塑料排水板固结法进行软土层加固处理;对于新建堤防,根据软土层厚度的不同,分别采用块石置换法和水泥土搅拌桩法处理软土地基;对于闸基软土层,根据其厚度不同,分别采用水泥土搅拌桩复合地基或混凝土预制桩地基。     

高速公路软土路基沉降及处治数值分析

基于土体固结理论,采用ABAQUS有限元软件对某跨越软土地区的新建高速公路路基沉降量及差异沉降进行分析,并对该工程中采用粉喷桩加固软土地基的处治效果进行了验算。数值模拟计算表明:未经处治的软土地基,随着路堤与路面结构逐渐修筑完成,路基的沉降量随着填土的增加逐渐增加,且初始沉降速率大于后期沉降速率,该路面竣工15 a后,路面表面的差异沉降达到2.2 cm,需对软土地基进行处治以满足道路后期使用性能;在软土地基中采用竖向粉喷桩进行地基加固后,路表面各点的沉降量显著降低,各点处的差异沉降量极小,几乎可忽略不计,表明增设粉喷桩群后,软土地基的强度与刚度得到了显著的提高,有效控制了路基的差异沉降。     

路堤深厚软基管桩复合地基数值模拟

结合高速公路桥头深厚软基现场试验段工程,对比了几种管桩复合地基单桩有限元数值建模方法,认为轴对称接触有限元模型可以较准确地反映路堤下管桩复合地基的基本性状。基于数值分析结果,详细探讨了管桩复合地基的受力特性和变形分布。结果表明:填土越高,桩顶承台应力集中越显著;桩土应力比与高距比、桩土沉降差之间均存在较好的正相关线性关系。填筑结束,带承台管桩承担了80%的路堤荷载,管桩外侧摩阻力承担了超过90%的承台受荷;与在天然地基上堆载相比,大部分荷载通过管桩传递到压缩性相对较小的深层地基中,管桩复合地基的附加应力分布得到了优化,桩长范围内地基的压缩率及压缩量大幅减小,管桩复合地基的总沉降量仅为相应天然地基堆载沉降量的18.5%,深厚软基的总沉降减幅为435 mm。     

离心模型试验中路堤地基差异沉降控制装置的研制

为了利用离心模型试验研究地基差异沉降在路堤中的传递扩散规律及对路基面不均匀变形的影响机制,研制了一套可以在离心机运转条件下实现路堤地基差异沉降的精确控制装置,该装置由位移控制系统、固定支撑墩及差异沉降控制板等部分组成。通过设在外部的控制器控制步进电机驱动升降机升降带动差异沉降控制板沉降模拟地基的差异沉降,多次控制沉降板沉降可实现地基差异沉降全过程的模拟。采用该装置进行了3组不同高度路堤的离心模型试验,验证了试验装置的可靠性和有效性。试验结果表明：路基面不均匀变形的斜率与地基差异沉降幅值基本呈线性关系;在路基面不均匀变形斜率相同时,地基差异沉降的允许幅值随路堤高度的增加而增大。     

威远围海堤的软基处理

珠江八大口门的滩涂,其成份大都是淤泥或粉质淤泥所组成,深度由几米以及几十米,力学性能都比较差,因此在软基上兴建水工建筑物,就得解决沉陷与滑动这两个问题,要解决这两个问题,往往又牵涉到工程造价的大小、高低。威远围在围垦施工过程中,同样也遇到沉陷和滑动问题,通过现场观测研究,采取相应的软基处理措施,修改堤围断面,在堤外布置丁潜坝及填沙镇压平台,取得了较好的效果。     

预压地基中止加固的综合判定

首先阐明了软基等载与超载预压的概念及工后沉降的组成,然后从土力学压缩与固结的基本原理出发,推导出能考虑等载、超载与固结度对工后沉降影响的工后主固结沉降计算式,通过预压类型系数Φ和固结度Ut把单纯考虑等载、超载工况及加固时间影响的工后主固结沉降各计算式统一于该式.式中的最终沉降量、沉降速率和β值都通过实测沉降曲线或沉降速率曲线求得,各参数间满足时间相一致的原则.利用该式对两个工程实例进行了推算,推算结果接近于实际观测值.     

软弱地基不同置换深度及宽度对堤防应力变形及稳定性影响研究

软弱地基对堤防稳定性有很大影响。本文采用数值计算方法分析了不同置换深度、不同的坡脚外置换宽度对堤防应力变形及稳定性影响规律。结果表明,当软土厚度一定时,随着置换厚度增大,新填筑堤防地基表面沉降减小,安全系数有所增大;当置换厚度一定时,增大堤脚外地基置换宽度对加固区堤身及地基变形影响不大,但对稳定性影响较大;置换深度越小,堤脚外加固宽度就越大。其成果对软基置换设计具有一定指导意义。     

高速铁路软土路基沉降试验研究

高速铁路无砟轨道的高平顺性对路基的工后沉降提出严格要求,在软土地基上修筑无砟轨道路基需要对地基进行有效加固。对原京沪高铁昆山路基试验段进行重新堆载预压,通过路基顶面及路基底面沉降观测,对浆喷桩、粉喷桩、塑料排水板真空预压及砂桩四种软基加固效果进行分析及工后沉降预测。得出路基本体的竖向变形较小,工后沉降主要有地基沉降引起;复合地基的加固效果要好于排水固结法;复合地基中加固效果优劣排序为砂桩、浆喷桩、粉喷桩;四种加固方法的工后沉降均满足铺设无砟轨道的要求等结论。为高速铁路路基设计及施工提供一定的借鉴作用。     

郑武客专线粉质土地基沉降观测数据异常值判别及沉降预测研究

郑武客专沿线广泛分布有深厚的粉质土,客运专线对工后沉降控制非常严格,根据沉降监测数据控制填土速率,保证路堤在施工中的安全与稳定,预测工后沉降确定无渣轨道的施工期,控制工后沉降在设计允许范围之内是路堤填筑的关键。对路基沉降观测数据的可靠性、沉降数据的预处理以及沉降观测异常数据判别方法进行了系统的叙述,尝试用最小二乘支持向量机对沉降数据进行预处理;讨论了各种预测模型的特点及适用性。基于沉降资料可靠性和沉降预测方法两方面的研究,形成了粉质土地基沉降系统预测方法,并通过实例详细介绍了预测过程。预测结果显示郑武粉质土地基沉降已基本趋于稳定,运行期不会发生较大的工后沉降,郑武客专地基处理及施工方法是成功的。     

土工加筋直升机临时起降平台数值模拟分析

为研究软土地基直升机临时起降平台的安全保障性能, 采用三维数值模拟技术, 建立软土地基与直升机临时起降平台的有限元模型, 分析比较不同加筋层数及软土地基材料的临时起降平台在直升机荷载作用下的最大沉降、土工布受力、填土最大应力以及冗余应力的变化情况, 研究表明在4层加筋的情况下, 起降平台的各指标值最小;并且各指标值随地基土弹性模量的增加而呈指数递减, 土工加筋直升机临时起降平台适用于弹性模量大于1.5 MPa的地基土。