旋喷桩复合地基加固技术应用研究

计算确定了旋喷桩复合地基布设参数及承载力,基于现场检测与试验确定了桩身强度及承载力,并对比了地基处理前后桩周土体的沉降变形量。结果表明,采用旋喷桩复合地基技术可提高地基承载力和变形模量,满足桩周地基沉降的要求,保障桥梁结构安全。     

刚性桩复合地基沉降计算方法

 基于原状土切线模量法,对刚性桩复合地基的沉降计算提出一种新的沉降计算方法。该方法用切线模量法分别计算基础下土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线。依据共同作用时桩和桩间土的沉降相等的条件,对土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线进行复合得到刚性桩复合地基的荷载–沉降过程曲线,则刚性桩复合地基的沉降可以根据其荷载–沉降曲线得到。对于有复合地基的载荷试验的情况,提出直接利用其试验曲线建立复合地基的双曲线切线模量方程,利用该方程计算实际基础的沉降。通过工程实例表明,新的沉降计算方法具有较好的精度。     

沉管基础岛–隧过渡段地基处理设计及试验验证

港珠澳大桥岛–隧过渡段沉管基础下部存在深厚软土,为实现岛–隧转换部位基础刚度的平滑过渡,经比选设计采用挤密砂桩地基处理方式,通过控制面积置换率来实现这一目标。给出设计依据及具体的设计参数并通过原位堆载试验进行验证,通过水下安装液体压差式沉降仪实测加载过程中的地基沉降,获得较好试验数据。采用指数三点法、双曲线法及Asaoka法预测地基最终沉降并与设计计算结果比对。试验表明:通过原位堆载验证设计计算的方法直接有效,可作为重要工程地基分析的辅助手段;3种预测方法得到的结果差距不大,双曲线法得到的预测值略大;使用三点法应尽可能选取较大时间间隔来获得理想结果;对于高置换率挤密砂桩,使用日本经验公式计算结果与实测值相比明显偏大,而采用与低置换率相同的经验公式得到的结果与实测值较接近。本文研究结果期望对于水下挤密砂桩复合地基的设计计算和现场原位测试提供一定的参考。     

基于实测的挤密砂桩复合地基沉降算法研究

挤密砂桩作为深水原位处理地基新技术在港珠澳大桥和深中通道工程中得到了大量应用.对挤密砂桩复合地基水下原位载荷试验测试的桩土应力分布情况进行分析,在加载过程中实测桩土应力比始终维持为6左右.对大面积水下堆载过程中的复合地基沉降进行了现场实测,对实测资料进行了统计分析,与现有的理论计算方法进行了比较,认为现有普遍应用的日本...     

高压旋喷桩的成桩机理及工程应用

本文介绍了高压旋喷桩的基本成桩机理及施工工艺。通过工程实例,对高压旋喷桩复合地基进行设计计算,并进行了沉降分析,结果表明：高压旋喷桩的沉降量很小,能够保证建筑物的安全使用。     

高压旋喷桩对风机基础设计的影响研究

高压旋喷桩复合地基适用于处理淤泥、淤泥质土、素填土等软土地基，对于高灵敏度土的加固效果显著。结合连云港某风机基础实例，通过复合地基荷载试验和单桩竖向荷载试验，确定经过高压旋喷桩处理后的地基基床系数和高压旋喷桩竖向抗压刚度，并采用PKPM计算软件研究二者对于风机基础设计中灌注桩的竖向受力和桩基沉降的影响。研究结果表明：考虑高压旋喷桩地基处理后的基床系数会使得灌注桩实际承担的最大压力减少16.8%，最大拔力减少4.7%，桩基整体沉降降低45.5%。考虑旋喷桩竖向抗压刚度会使得灌注桩实际承担的最大压力减少4.5%，但对于桩基整体沉降影响有限。     

黄土区高压旋喷桩复合地基承载力研究

为提升高压旋喷桩加固黄土区涵洞的工后承载力,对高压旋喷桩的成桩原理进行分析。以兰州某公路连接线涵洞旋喷桩复合地基加固为依托,采用现场实测的方法,对该工程3根成桩进行了承载力研究,结果表明：通过提高注浆压力、降低转速及提升速度,3个试验桩单桩复合地基承载力特征值均达到了350 kPa,在最大试验荷载700 kPa下的沉降也控制在85 mm左右,旋喷桩复合地基大大提高了黄土地基的承载能力,研究成果可为黄土路基涵洞基底进行旋喷桩加固的承载力提升效果提供参考。     

地基沉降计算的新方法

根据原位土压板试验的P-S曲线来建立沉降计算的新方法.在假设压板试验P-S曲线为双曲线方程时,建立双曲线模型方法,同时通过双曲线求得土体的切线和割线模量,把所求得的模量用于分层总和法进行基础的沉降计算,建立原位土的双曲线切线和割线模量法.在假设压板试验P-S曲线为双曲线方程时,所需要参数只是土体的初始切线模量Es0、土体内摩擦角(及黏聚力c.对压板试验P-S曲线为其他任意曲线时,建立土体切线模量与荷载水平的关系,用于分层总和法进行基础的沉降计算,建立一般曲线的切线模量法.由于切线或割线模量是随着荷载水平的不同而呈现非线性特点的,新的计算方法可以计算接近地基极限承载力时的沉降,由此形成以原位土切线和割线模量法的地基非线性沉降全过程计算新方法.由于这样确定的土体变形参数能较好地考虑地基土的原状性和非线性性,因而可以较准确地计算基础的非线性沉降过程,同时该方法所需土体参数较少.将该方法分别应用于桩基、筏基以及复杂的路堤地基和复合地基的沉降计算,通过实际工程的检验,验证该方法的实用性和有效性,这可能是地基沉降计算的一个重大进展.     

粉喷柱复合地基模量确定及沉降计算浅析

粉喷柱复合地基加固淤泥软土路基在深圳宝安新中心区得到较广泛应用，本文以该区的工程实例为依据，对粉喷柱复合地基模量进行了实用性探讨。本文根据静载试验曲线，以复合地基弹塑性变形机理为理论基础，给出了计算机喷桩复合地基模量的一种新方法，同时与粉喷柱复合地基模量和加权平均法和分层总和当量值法进行了对比分析。在粉喷桩复合地基沉降计算分析中，本文在对比分步总和法和分层总和法计算沉降结果的基础上，就压板效应以及     

基于原位旁压试验的切线模量法及其初步验证

切线模量法根据原位压板载荷试验求取不同荷载水平下土体的切线模量,并将其应用于分层总和法进行地基沉降计算,较好地克服了通常取样扰动的不利影响,并能够反映地基沉降的非线性,是目前地基沉降计算中较实用有效的方法之一。而其不足之处则是原位压板试验工作量大、时间长,且难以反映深部土体的特性;相比而言,旁压试验设备轻便、测试时间短,且可在不同深度的土层进行测试,可以算是一种简单实用的原位试验。因此,为了进一步发展和完善切线模量法,本文探讨了利用原位旁压试验获取切线模量法计算参数的方法,并通过位于美国Texas AM University河滨校区的粉细砂地基上4个不同压板尺寸载荷试验结果,检验了其可行性。结果表明:4个不同压板尺寸载荷试验的沉降计算结果与试验结果具有较好的一致性,初步验证了基于原位旁压试验的切线模量法的可行性。     

路堤下钉形搅拌桩复合地基沉降计算方法——广义桩体法

针对钉形搅拌桩这种变截面搅拌桩,通过一定的假设,将其简化为上、下直径相等而模量不等的常规等截面桩,提出了钉形搅拌桩复合地基沉降计算方法--广义桩体法。根据位移、应力连续条件,将路堤填土、加固区和下卧层作为统一的整体,提出了考虑桩顶上刺、桩土相互作用和桩端下刺的加固区计算模型,并建立了模型的有限差分解法。基于三维数值模拟结果,提出考虑路堤下钉形搅拌桩复合地基下卧层应力集中的附加应力计算方法,从而建立路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基的沉降计算方法。计算实例表明:复合模量法计算结果偏小,而应力修正法偏大,本文方法最接近实测结果,说明其具有一定的适用性。     

Ground Behavior Due to Tunnel Excavation with Existing Foundation

Two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) model tests of tunnel excavation with nearby existing foundation are carried out to investigate the influence of the existing foundation due to the interaction between ground and the existing structures. Three types of foundations: flat foundation, group-pile foundation and piled raft are considered. 2D and 3D finite element analyses using subloading t_ij model are also conducted. The deformation mechanism and distribution of earth pressure during tunnel excavation in the ground with nearby foundation are found to be different from those of green field condition. Surface settlement trough due to tunnel excavation in the ground with existing foundation does not follow the usual pattern of a Gaussian distributive curve, which can be observed in the case of green field. Especially, in the case of pile foundation, D_p, the distance between pile tip and tunnel is an important factor for the ground deformation and surface settlement. For a short distance D_p, although the length of pile is long, the ground deformation is concentrated at a place near the front pile and the rotation of foundation becomes larger. The maximum surface settlement in the case of existing foundation is also larger than those in the case of green field. Due to the existing foundation, unsymmetrical distributions of earth pressure occurred at the bottom of the ground due to tunnel excavation, both in model tests and numerical analyses. The earth pressure at the crown of tunnel in the case of existing foundation is almost the same as those in the case of green field. The arching at the shoulder of tunnel in the case of existing foundation, however, is much larger than those in the case of green field due to the dead load exerted on the foundation. The numerical results agree well with the results of the model tests.     

基坑降水引起的环境变形研究

基于二维稳定渗流理论推导基坑工程井点降水引起的水位降低空间分布,根据有效应力原理建立地面沉降计算模型,并简化为分层总和法形式的计算公式.三个工程实例对比了水位降低,理论地面沉降和实测地面沉降,验证了建议的计算公式.认为：从空间分布看,地面沉降与水位降低深度的平方成正比;地面沉降比降水影响范围小,但其相关性随土层侧限压缩模量离散性增大而减弱.基坑周围环境中的堆载、运输等活动对地面沉降大小和分布都会产生影响.     

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。     

基于Duncan-Chang模型的地基沉降分层总和 分析方法探讨

地基沉降分析方法是土力学研究的重要内容。该文在地基沉降变形力学机理研究基础上,首先考虑埋深或初始地应力即先期固结应力对地基土变形模量的影响,并将其区分为初始地应力的体积应力和偏应力影响两部分,引进分级加载思想,建立出不同埋深地基土变形模量的确定方法;其次,将地基沉降区分为附加体积应力和附加偏应力引起的沉降两部分,建立出地基沉降分析计算模型;然后,考虑地基变形的非线性变化特征,引进增量分析方法、虎克定律和Duncan-Chang模型,建立出附加体积应力和附加偏应力引起的地基压缩层变形的分析方法,并利用地基沉降分层总和法分析原理,建立出基于Duncan-Chang模型的地基沉降分析新方法。该方法不仅可以反映初始地应力和附加应力对地基土变形模量的影响,而且,可避免地基土压缩试验曲线和地基静载试验曲线的使用;最后,通过工程实例计算与分析,并与实测沉降值和现有分析方法的计算结果进行比较,表明了该方法可以满足工程计算精度要求,具有一定的合理性与可行性。     

管棚注浆支护隧道开挖引起地表变形特征分析

隧道开挖引起的地表变形是工程安全的重要指标,基于管棚注浆隧道开挖引起的地层受力分析,将地表变形影响因素分为注浆压力、附加荷载和地层损失,并引入Mindlin解和Peck公式,获得了隧道引起的地表变形计算公式。通过对地表变形特征进行分析,结果表明:岩土力学参数对地表变形最大值有显著影响,但对沉降影响宽度影响甚微;沉降槽宽度、地层损失率和沉降宽度与沉降槽宽度比值(I/i)均随内摩擦角和黏聚力增大而减小,弹性模量对沉降槽宽度几乎没有影响,随弹性模量增大,沉降槽宽度稳定在7.6~7.9,地层损失率迅速减小并在1.2‰左右趋于稳定,I/i则迅速增大并稳定在3.0左右。隧道参数对沉降最大值和沉降影响宽度均有显著影响,且影响幅度没有减缓的趋势;在单一地层中,随着埋深增加,沉降槽宽度、地层损失率均呈直线增大,I/i值先增大后减小;随洞径增大,沉降槽宽度呈线性增大,地层损失率呈线性减小,I/i值先增大后减小,最大值为3.1左右。     

用简单原位试验确定切线模量法的参数及 其在砂土地基非线性沉降分析中的验证

地基沉降计算一直是岩土工程研究中的热点和难点问题,其困难在于室内试验与原位岩土参数差异较大,尤其是砂土地基和结构性强的硬黏土地基,基于室内试验参数的沉降计算与实际的误差较大。基于原位压板载荷试验来确定计算参数的切线模量法能克服这个缺点,并能计算地基的非线性沉降,是地基沉降计算的一个新进步。但原位压板载荷试验相对其他试验难度大、费用高,尤其对于深层土体,难度更大。为此,利用位于美国Texas A&M University大学河滨校区砂土地基上进行的系统的岩土试验资料,通过其不同压板尺寸的载荷试验,对切线模量法应用于砂土地基非线性沉降计算的适用性进行了验证,然后进一步研究由旁压试验、静力触探等简单的原位试验确定切线模量法所需的计算参数的可行性。结果表明：切线模量法所需的计算参数由旁压试验、静力触探等简单的原位试验确定是可行的,从而为切线模量法的推广应用确定提供了更简单的方法。对推动地基设计理论的发展有较好的意义。     

软土地基超长桩静载试验中桩侧堆载影响分析

阐述了堆载法静载试验中桩侧堆载与地基变形对试桩的影响,为便于分析,定义了试桩沉降的实测值和真实值。对比分析了国家、行业及地方标准中关于试桩、锚桩(或压重平台支墩)和基准桩之间中心距离的相关规定,探讨了减小桩侧堆载对试桩沉降影响的方法。结合深圳填海区大直径超长桩静载试验工程实例,建立三维数值模型,分析了采用地基处理+“回”字形混凝土平台时,桩侧堆载和加/卸载方式对试桩受荷性状及测试结果的影响,包括桩土沉降、桩身轴力、监测点位移和试桩刚度等。研究结果表明:堆载法静载试验中,采用试桩沉降真实值时,桩侧堆载的加/卸载过程对试桩极限承载力和承载特性的影响可以忽略; 对于采用“回”字形混凝土平台的软土地基大直径超长桩静载试验,建议采用高精度水准仪或全站仪对试桩桩顶沉降真实值进行监测和校核,包括试验准备阶段桩侧堆载引起的沉降,以剔除桩侧堆载的加/卸载过程对沉降基准点竖向位移的影响。     

高填土路堤荷载下混凝土芯砂石桩复合地基变形与承载力试验研究

混凝土芯砂石桩复合地基由竖向增强体混凝土芯砂石桩、水平加筋砂石垫层和地基土共同组成,是一项将砂石桩良好的排水固结特性、预制混凝土桩高强度竖向承载和加筋垫层应力扩散调整功能进行有机结合而成的新技术,适合于处理高含水率深厚淤泥质软土地基。结合实际工程应用围绕混凝土芯砂石桩复合地基的变形和承载力两大特性开展了大量的现场观测和原位测试,研究分析了高填土路堤荷载作用下混凝土芯砂石桩复合地基的表面沉降、分层沉降、深层水平位移、桩土应力分布、桩身荷载传递规律、强度和承载力特性等,进一步揭示了混凝土芯砂石桩复合地基的加固机理,对工程设计与施工具有重要指导意义。     

地铁车站开挖引起地表沉降分析方法的对比研究

 地铁隧道开挖过程引起的地表沉降会对周围环境造成一定的影响。结合青岛地铁车站开挖引起地表沉降过大的问题,首先,以该车站地表沉降实测数据为基础,利用Peck方法得到车站开挖引起的沉降槽宽度、地层损失率,拟合地表沉降槽曲线。并对该地铁车站开挖引起的地表沉降槽宽度的计算表达式给出建议。其次,利用随机介质理论方法反分析地铁车站初步开挖引起的地表移动参数,包括沉降槽影响范围以及断面收缩率,并利用所得的参数对该车站的进一步开挖进行地表沉降预测。最后,在将Peck方法和随机介质理论方法对比分析的基础上,得到2种方法对于地表沉降影响范围计算结果的差异;为了进一步验证该结论的正确性,利用反分析的方法得到我国部分城市隧道开挖引起的地表移动参数,并将开挖地层影响角换算为沉降槽宽度与现有的计算结果进行对比分析。