软土路堤工后沉降监测、分析与控制

以某高速公路软土路堤为工程背景,详细介绍了高速公路软土地基沉降监测和工后沉降预测分析方法,以及工后预测沉降不能满足设计要求时,如何对软土地基进行处理。根据本段软土地基处理效果可知,软土地基沉降监测及工后沉降预测分析是保证软土地基处理取得成功的必要手段。     

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。     

高速公路软基路堤填筑期安全监测分析

广东深汕高速公路某段路堤为软土地基，采用袋装砂井加预应力土工布或土工格栅来进行排水预压加固处理。填筑期的安全监测分析研究成果表明：由于拖打砂井土体扰动，地基土强度降低２０％左右，路堤填筑期约束，土体固结度为６６．３％，采用土工布或土工格栅加固地基，能调整地基应力，均化应力分布，提高地基承载力，减少地基失稳机率。最后对施工控制指标进行了探讨。     

CFG桩复合地基加固桥头深厚软基

深厚软基经过CFG桩复合地基处理后,能够满足高路堤桥头控制工后沉降的要求.路堤预压期间桩间土压力总体呈上升趋势,预压期间桩间土与桩顶承受的荷载在不断地调整,桩土应力比呈下降趋势,直到预压后期基本稳定在18.7.路堤下刚性桩复合地基在桩土应力比、桩土荷载分担上与刚性基础下刚性桩复合地基有较明显的差异.本工程实测资料表明桩、土承载能力仅仅发挥20%,尚有较大潜力.对于刚性桩复合地基,扩大桩间距的同时在桩顶设置足够面积和刚度的桩帽,增大桩的置换率,以保证刚性桩复合地基刚度是发挥桩、土承载能力的有效途径.     

灰土挤密桩控制高等级公路涵洞地基沉降效果研究

为探究灰土挤密桩对控制黄土地区高等级公路涵洞地基沉降变形的效果,以青海省东部湿陷性黄土区新建民小一级公路的两道涵洞为工程实例,分别采用2.5倍桩径和3.0倍桩径为桩间距的灰土挤密桩进行地基处理,结合现场监测和数值模拟计算,从地基处理前后土体湿陷系数、压缩模量、沉降变形等方面分析其应用效果。结果表明:经灰土挤密桩处理后,公路涵洞基底8 m深度范围内的土体湿陷系数从地基处理前的0.030~0.065减小至0.015内,公路涵洞基底6 m深度范围内的土体压缩模量从处理前的均值10 MPa提高到15.0~21.5 MPa;相对于3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩,2.5倍桩径桩间距的灰土挤密桩的桩间土体湿陷系数的减小值(0.003~0.005)略大,且桩间土压缩模量的增加值(1.5~4.5 MPa)也略大;1.5年后,采用2.5倍和3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩处理后涵洞沉降量分别为43.9 mm和52.4 mm,说明灰土挤密桩能够有效控制湿陷性黄土地区高等级公路涵洞地基湿陷变形,桩间距越小、对消除或减弱土体湿陷性的效果越明显,对控制涵洞沉降变形越有利。采用灰土挤密桩处理湿陷性黄土地区高等级公路涵洞地基,可以充分控制涵洞工后沉降变形,确保涵洞运营安全。     

沪宁高速公路(江苏段)软土路基沉降观测和稳定验证分析

对沪宁高速公路（江苏段）所有软土路基设置７００个沉降观测点，分别在填筑期、预压稳定期、路面施工期、运用期进行观测；根据各观测期的沉降量级选择不同的观测频率，并相应采取４～３等水准精度测量；用已发生并实测到的沉降速率判断路堤沉降的稳定状况；以０３～０５ｃｍ／月沉降速率，在路床顶面、底基面、基底及面层等特征层，分别用动态控制法确定铺筑路面的时间，使全线路基一般路段和桥头路段均满足允许工后沉降量要求，缩短了工期。     

沪宁高速公路地基沉降有限元计算分析

采用比奥固结理论，考虑侧向变形、二维或三维渗流对沉降的影响，对沪宁高速公路路基作非线性有限元计算。将路堤和地基作为整体划分网格，取网格结点上的孔隙压力和竖向、水平向的位移为基本未知量，在路堤作用下，根据土体的劲度和渗透性建立方程组，从而解得孔压和位移。由有限元法与常规设计计算结果比较可知：用ｅ～ｌｇｐ′法考虑前期固结压力是必要的，但应用１０～１２的修正系数对总沉降作修正；有限元法算得的工后沉降小于分层总和法；路堤填筑速度对沉降过程有影响；增加预压时间可减少工后沉降。     

周宁县城区排洪箱涵地基处理方案选择

周宁县城区高水高排项目排洪箱涵后段地基由开山土填谷而成,填土厚度不均匀,填筑体松散欠密实,属于松填土地基。为有效提高土体的密实度、弹性模量和承载力,减少工后地基不均匀沉降,经过方案比选,确定采用强夯法对填土地基进行加固处理。该文总结工程强夯地基加固方案设计思路、施工参数确定方法及设计施工注意事项,供类似工程参考。     

塑料排水板深层处理方案沉降规律研究

通过对沪宁高速公路塑料排水板处理路段的现场沉降成果和补充钻探扰动土样的压缩试验对比分析，验证了塑料排水板的施工操作对地基土产生不同程度的扰动，造成总沉降量增加，其扰动程度与排水板间距、插板方式以及土的孔隙比有关，在同样条件下，也会加大路堤的工后沉降量。建议根据插板后扰动土样的压缩参数估算最终沉降量及其固结速度。     

探析高速公路路基沉降及施工控制技术

1．高速公路路基沉降变形及特点综述 在高速公路建设中,一般情况下,我们把原状地面下的土称之为路基。这样,地基高于原地面的填方土称之为路堤。当建筑物通过它的基础将荷载传给地基以后,在地基内部将产生应力和变形,从而引起建筑物基础的下沉。土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形。体积变形主要由正应力引起,它只会使土的体积缩小压密,不会导致土体破坏。     

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。     

混凝土芯砂石桩复合地基加固堤防软基试验研究

介绍了一种新型的地基处理方法——混凝土芯砂石桩复合地基法及其在水利防洪堤软基加固工程中的应用情况。通过现场原位观测和试验,研究了混凝土芯砂石桩复合地基固结变形、孔压消散、桩土应力分担及承载力特性,结果表明混凝土芯砂石桩强度高,排水固结能力强,能迅速提高桩间土强度和承载力,应用于水利堤防工程既能控制堤防深厚软基的工后沉降,又能提高堤防边坡的稳定性,推广应用前景良好。     

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。     

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.     

老路边坡桩对拓宽路堤沉降控制影响的数值模拟

采用二维弹塑性有限元方法,对不同布桩方式下PHC桩桩承式拓宽路堤的变形特性进行了数值模拟分析,研究了老路边坡下布桩减小拓宽路堤沉降和差异沉降的机理。基于沪宁高速公路拓宽工程沉降控制标准,对PHC桩加固区的位置和桩间距进行了优化。研究表明:老路边坡下布桩可以显著地减小拓宽路堤路中心处的最终沉降和路表工后坡率。在路堤高度不超过5 m且软基厚度不超过20 m情况下,桩帽宽1.2 m的PHC桩加固软基时,第一排PHC桩应布设在老路边坡下距老路坡脚不小于4.7 m处,桩间距可放宽至3.0 m。     

预成孔置换强夯法在软土地基中的试验研究

强夯置换法是一种软土地基处理方法,存在置换墩不着底、工后沉降大、施工效率低等缺点。针对强夯置换法的上述缺点,提出了一种新型软土地基处理方法——预成孔置换强夯法。该方法通过将高能级强夯法与预先成孔填料相结合,达到提高地基承载力、减小工后沉降的目的。通过开展试验区(24 m×24 m)试验,在夯后进行平板载荷试验、重型动力触探试验及充水预压试验,验证了该方法的可行性,并最终将该技术成功应用于整个软土地基场地。试验结果表明:夯后动力触探击数提高了260%以上,复合地基承载力达到280 kPa,储罐基础沉降最大值、相邻测点沉降差均远小于规范要求。该方法的成功应用对于今后类似地基的处理具有一定的参考意义。     

湿地湖泊相软土加固方案及固结沉降离心模型试验研究

为研究湿地湖泊相软土的软基加固方案及固结沉降规律,分别进行真空堆载联合预压和水泥土搅拌桩复合地基加固湿地湖泊相软土路基的离心模型试验,对比分析2种方案的沉降发展和土压力变化情况。试验结果表明:相同条件下,真空堆载联合预压固结沉降发展更快,第30天固结度达到80%以上,第90天达到90%以上,且各测点土压力值更小;真空堆载联合预压下路堤横断面沉降分布更均匀,但后期沉降差较大,真空堆载联合预压的工后沉降约为水泥土搅拌桩复合地基的一半,加固效果更好;由含水率测试可知,真空堆载联合预压的影响深度至埋深10 m以下;2个模型的沉降拟合公式都为指数型函数,与实际沉降拟合较好,可预测长期的固结沉降。真空堆载联合预压方案优于水泥土搅拌桩复合地基加固方案。     

深厚覆盖层上沥青混凝土心墙土石坝的应力变形特征

由于深厚覆盖层具有一定的可压缩性,修建在其上的沥青混凝土心墙坝坝体会发生沉降,且最大沉降位于距坝顶2/3坝高处;受坝体的影响,坝基深厚覆盖层也会向上、下游发生水平位移;沥青混凝土心墙存在明显的应力拱效应,蓄水后减弱.以在120 m深覆盖层上修建坝高100 m沥青混凝土心墙坝的有限元分析为例,探讨了沥青混凝土心墙上石坝在深厚覆盖层上的应力变形特性.