高铁不同刚度桩网复合地基工作性状差异

结合沪宁城际铁路CFG桩网复合地基试验段和京沪高铁砂桩网复合地基昆山试验段,在现场试验断面埋置土压力盒、沉降计和孔隙水压计等监测仪器,获取地基沉降、桩和桩间土压力、孔隙水压等监测数据,对比分析CFG桩与砂桩网在高速铁路地基工作性状及工后沉降控制效果中的差异。分析结果表明：CFG桩网和砂桩网联合堆载预压均可满足高速铁路无砟轨道工后沉降控制要求,CFG桩网复合地基沉降总量与沉降速率均小于砂桩网复合地基,且收敛速度快;受桩刚度差异的影响,CFG桩网复合地基与砂桩网复合地基桩土应力规律存在较大差异,前者桩土应力比随着路堤填筑加载而增大,最终趋于稳定,后者桩土应力比随荷载增加先增大后减小,再增大,呈波浪形变化;CFG桩网地基超孔压消散速率远小于砂桩桩网地基的超孔压消散速率;在施工工期较短的情况下,与砂桩网复合地基相比,CFG桩网复合地基处理技术的工后沉降控制效果更优。     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题，为此，依托于沪宁城际高速铁路，统计分析100余公里路基段3 a运营期的沉降监测数据，将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级，并结合沉降推测评估，将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态；针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题，提出"当量软弱土厚度"概念，可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明：高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系，不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度，桩板结构处理的地基沉降处于临界超限时，对应的当量软弱土厚度是桩筏复合地基的1.7倍，是桩网复合地基的2.2倍；桩板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩筏复合地基的59%，桩筏复合地基是桩网复合地基的76%。     

高速铁路CFG桩复合地基沉降影响因素分析

CFG桩具有承载力高、沉降量小、工期短等优点,已广泛应用于工程建筑地基处理中,而CFG桩在高铁地基中的应用仅处于起步阶段。文章以哈大高铁北沙河特大桥小里程端为研究对象,通过在地基土为冻土和非冻土的情况下改变CFG桩体参数及路基高度,以有限元软件ADINA对地基进行多次模拟,得出各参数的改变与地基沉降的关系,对CFG桩复合地基在高速铁路中的应用具有一定的指导意义。     

高速铁路CFG桩筏复合地基现场测试研究

基于沉降控制设计理念,沪宁城际铁路路基试验段采用CFG桩筏复合地基。为探索其沉降控制机理和承载特性,对路基沉降变形、桩土应力分布、超孔隙水压力消散等进行了长期观测,获取了一些客观的数据。分析了路堤荷载作用下复合地基沉降、土体侧向变形、桩土应力沿路基横向分布以及孔隙水压力随时间变化规律,探讨了桩土应力比与荷载分担比变化规律。为CFG 桩筏结构在高速铁路软基处理中应用进一步理论研究与设计优化提供试验依据。     

端帽式碎石注浆桩在路堤荷载下工作性状

为有效控制路基的工后沉降,提出了路堤荷载下端帽式碎石注浆桩技术。针对路堤荷载下复合地基的工作性状,对端帽式碎石注浆桩进行了分析,研究表明:上端帽提高了桩体荷载分担比,减小了桩顶刺入变形;通过桩体穿越软土层将更多路堤载荷传至深层,减小软土层后期沉降;提高注浆压力以扩大注浆加固区半径,加强浅层注浆,减小桩间土沉降。桩下端注浆扩大体,对所在持力层进行挤密加固;扩大桩底面积,减少桩体向下的刺入变形,降低复合地基工后沉降。对不同桩距、浆液扩散区进行比较,提出了合理的布桩建议。与普通碎石注浆桩相比,端帽式碎石注浆桩在提高承载力和减少复合地基沉降,特别在控制路基的工后沉降方面效果显著。     

储罐CFG桩复合地基优化设计方法研究

CFG桩复合地基是储罐地基处理的方式之一,针对储罐对地基不均匀沉降要求严格的特点,指出储罐复合地基设计宜从承载力控制转变为沉降控制,分析了CFG桩复合地基的沉降计算方法,基于工程最优化设计理论,提出了按沉降控制的储罐CFG桩复合地基优化设计方法,给出了设计变量、目标函数和约束条件.通过应用于某原油储库的工程实例,验证了方法的可行性和经济性.     

大型石化CFG桩复合地基三维有限差分模拟

针对大型石化工程软土地基处理的复杂性,建立了CFG复合地基的三维有限差分模型,详细分析了不同桩间距下复合地基受力和变形特性,探讨了软土夹层对复合地基的影响,在桩间土加固深度影响分析的基础上,获得了不同基础尺寸的临界加固深度。此外,通过变桩长和变桩距方法,对复合地基进行了变刚度调平。研究表明:基础沉降和差异沉降与荷载成线性关系,基础两侧约1/3直径范围内CFG桩可采用变桩长或变桩距方法优化;桩间土体不加固时,桩间距不宜大于6d;软土夹层埋深10 m以上,其对CFG复合桩基的影响基本可忽略;不同基础尺寸下临界加固深度约为6 m;变桩长或桩距方法均能控制基础沉降和差异,但需根据工程条件和实际地质情况合理选用。     

高填方后处理复合路基荷载传递机理

目的 研究高填方后处理复合路基在施工和服役过程中的荷载传递机理和变形规律,为高填方后处理复合路基的优化设计提供理论依据.方法 针对高填方路基后处理成孔注浆施工过程及路基使用特点,采用ABAQUS有限元软件,建立了高填方路基后处理复合地基的数值分析模型,模拟研究了高填方路基后处理复合地基中孔隙水压力、有效应力以及无砂混凝土小桩侧摩阻力、桩身轴向应力的分布特征及发展变化规律.结果 高填方后处理复合路基不仅能够有效消散土体中的超空隙水压力,而且能将高填方路基荷载传递至深层土体,对控制路基使用过程中的沉降变形效果显著.结论 高填方路基后处理技术可显著减小成孔施工过程中填方产生的超空隙水压力,并且竖向增强体与路基所形成的复合路基能够有效传递荷载,减小路基工后沉降变形.     

长短桩复合地基在高速公路软基处理中的应用

为了研究长短桩复合地基在湖区软土地基处理中的适用性,针对湖区某高速公路软土地基采用的长短桩复合地基进行了现场试验测试研究,并与多组短桩、长桩及多桩复合地基的现场静载荷试验和对路基沉降量监测的结果进行对比.结果表明,单桩复合地基的极限承载力约为240kPa,大于设计值的127kPa;路基工后最大沉降量约1.31cm,说明处治效果良好,用长短桩复合地基处理湖区软土地基是可行的.     

CFG桩复合地基的工程实践

阐述了CFG桩复合地基的工作机理.结合工程实际,根据复合地基的荷载试验结果表明:CFG桩复合地基满足承载力要求,沉降变形小、施工简单、造价低、适用范围大,同时对环境影响小,具有明显的社会效益和经济效益.CFG桩处理地基是切实可行的.     

基于非线性复形调优法的CFG桩复合地基优化设计

运用非线性复形调优法对CFG桩复合地基进行按沉降控制优化设计,得到了安全、经济的结果.提出的基于沉降控制理论的优化设计思想,对CFG桩复合地基的工程设计有一定的借鉴意义.     

路堤荷载作用下透水性混凝土桩减压降沉效应研究

透水混凝土桩兼具了刚性桩的高强度特性和散体桩良好透水性的特点,适用于地基的加固处理。为了研究透水性混凝土桩地基处理技术对地基的减压降沉效应,基于有限元法和Biot固结理论对路基荷载作用下透水性混凝土桩复合地基的超静孔隙水压力、桩土应力比、水平位移、沉降等进行研究,并与散体桩和刚性桩进行了对比分析。研究发现透水性混凝土桩复合地基内累积的超静孔隙水压力能够迅速消散,说明透水性混凝土桩具有显著的减压效应;同时发现,透水性混凝土桩复合地基的水平位移和工后沉降较小,证明透水性混凝土桩在降低地基沉降方面具有显著的作用。因此,透水性混凝土桩特别适用于加固透水性差、工后沉降大的地基。     

CFG桩复合地基力学性能的有限元分析

CFG桩复合地基为高粘结强度桩基形成的复合地基,随着CFG桩复合地基设计理论研究的不断成熟,该基础形式在全国范围内已经广泛应用.本文以合肥地区地质条件为基础,采用有限元分析软件ABAQUS对某工程的CFG桩复合地基的筏板——桩——土模型进行数值模拟计算,研究了实际工程中基础沉降、桩土应力和沉降变化,得出以下结论：（1）本文通过数值分析数据证实了软件模拟的合理性并说明了褥垫层在CFG桩复合地基中发挥的作用;（2）通过数值分析中得到的桩土荷载分担比值计算出单桩承载力的利用率为74％,在此基础上提出优化设计方法.     

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG 桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对C FG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG 桩复合地基褥垫层的选用原则。     

CFG桩复合地基沉降计算方法

沉降计算是CFG桩复合地基的设计关键,目前大多数工程采用规范建议的沉降计算方法,但是该方法计算出的沉降量和实测值有很大的差距,有时候远远大于实测值.为此,在现行规范法计算复合地基沉降的基础上,提出了一种新的实用简化计算方法,该法可考虑桩侧摩阻力及桩端土的性质.最后,利用实际工程对本文提出的方法进行了验证,证明了其准确性.     

水泥粉煤灰碎石桩复合地基的研究现状及展望

简述了水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravel,缩写CFG)复合地基的研究成果和研究现状.主要从褥垫层的设置原理、负摩阻力的特性和影响、沉降计算方法及承载力计算以及有限元分析等方面对CFG桩复合地基进行了分析、总结和评价,重点是对近5年的研究成果做了分析、总结和评价.分析结果表明,CFG桩复合地基的研究已经有了很大的进展,但其研究成果都具有各自的局限性,理论研究仍不能满足工程实践的需要.就此,本文对CFG桩复合地基未来的发展方向和值得进一步研究的问题进行了预测和展望.