高速铁路软土路基采用粉喷桩处理的沉降预测与控制

高速铁路不仅要求路堤稳定,而且对路堤工后沉降的控制有极严格的标准,《京沪高速铁路设计暂行规定》规定:路基建成后铺设无缝轨道时,路基工后沉降量一般地段不应大于5cm,年沉降速率小于2cm/a。同时从京沪高速铁路沿线的工程地质条件分析,仅上海—南京段软土地基总长度达到103.6km,因此,软土地基工后沉降的有效预测与控制成为高速铁路路堤设计与施工的关键。粉体喷搅桩(简称粉喷桩)是近年来软土地基处理常用的方法之一。天然软土地基经过粉喷桩处理后,形成粉喷桩复合地基,达到提高地基承载力和减少沉降的目的。围绕满足高速铁路严格的工后沉降要求出发,改进和完善了粉喷桩复合地基沉降计算理论,推导出粉喷桩复合地基固结度计算公式,从粉喷桩处理软土地基的机制、处理效果、桩土变形特性及复合地基固结特性等方面进行系统的研究,主要内容如下:(1)粉喷桩复合地基剩余沉降计算方法研究。以Terzaghi一维固结理论为基础,推导出粉喷桩复合地基加固区平均固结度的计算公式,考虑了桩体刚度对固结的影响因素。提出与沉降相关的粉喷桩复合地基平均固结度计算公式,修正了以往计算平均固结度时不考虑沉降的不合理性。建立了粉喷桩复合地基工后沉降及铺轨后某一时刻剩余沉降计算公式。现场实测验证了公式的合理性及其反映规律的正确性。(2)对粉喷桩复合地基临界桩长的机制和测试结果进行分析。临界桩长的确定对粉喷桩复合地基的应用意义较大,提出粉喷桩复合地基临界桩长存在与否的新观点,较为合理地解释了目前临界桩长研究中出现的矛盾。在目前常用的水泥掺入比、桩径等条件下,粉喷桩复合地基的临界桩长并非总是存在,其存在与否与地质条件、桩身强度的分布等因素有关。对于桩体打穿软土层至相对硬层、桩身强度比较均匀的粉喷桩复合地基,并不存在临界桩长。(3)首次将粉喷桩复合地基技术应用于工后沉降要求严格的我国第一条高速铁路软土地基,研究了粉喷桩复合地基处理软土路基的适用性。粉喷桩复合地基的成功应用,将为我国高速铁路和客运专线的建设节省巨大的投资,同时也拓宽了粉喷桩复合地基的应用前景,具有较大的理论意义和重大的社会经济效益。(4)系统地进行了粉喷桩复合地基的变形和应力的原位观测,分析粉喷桩复合地基地表沉降、深层沉降、侧向位移、桩土沉降差、桩土应力比,研究复合地基土体的固结特性,得到许多有价值的结论。进行粉喷桩复合地基工后沉降预测与控制研究,得出采用粉喷桩复合地基处理本试验段类似条件的高速铁路软土地基可以在较短的工期内满足工后沉降要求的结论。根据理论计算沉降与实测沉降的差异,提出在高速铁路软土路基处理中采用动态设计的新概念。对粉喷桩复合地基沉降计算方法、沉降推算方法的适用性进行分析。对于柔性基础下粉喷桩复合地基,在桩顶有柔性基础、桩底为较硬土体的情况下,其加固区的沉降计算采用复合模量法较符合实际;而对于下卧层的压缩值采用应力扩散法比较合理,压缩量采用分层总和法进行计算。     

高速公路粉喷桩复合地基沉降分析

结合高速公路粉喷桩复合地基工程实例,在复合地基沉降观测的基础上,用指数曲线模型和双曲线模型等方法探讨了高速公路粉喷桩复合地基沉降变形的规律,对同类工程有较大的参考价值。     

粉喷桩复合地基承载特性试验研究

根据粉喷桩复合地基的静载荷及沉降观测试验资料,对粉喷桩在地基处理中的地基承载力、桩土应力比等进行了研究,并对粉喷桩复合地基承载特性进行了简要分析,为粉喷桩的工程应用提供有益的理论依据和参考。     

粉喷桩复合地基工后沉降的现场研究

通过采用粉喷桩复合地基处理工后沉降要求严格的高速铁路软土地基的现场试验,对粉喷桩复合地基处理软土地基的加固效果进行了系统的研究。试验表明,粉喷桩复合地基处理类似本试验段条件的高速铁路软土地基可以在较短工期内满足5 cm工后沉降的要求。无论是硬壳层还是淤泥质黏土层,粉喷桩复合地基的单位压缩值比塑料排水板排水固结法地基要小的多,黏土层的压缩模量得到了明显的提高。设置了碎石垫层后,粉喷桩桩体并无明显的向柔性基础刺入的现象发生,且垫层的设置达到了均化基底应力及调整差异沉降的目的。实测的孔隙水压力和沉降分析表明,与天然地基相比,粉喷桩复合地基的固结速率得到了较为明显的提高。位于地基不同位置的桩土应力比在不同时间不同荷载作用下是不同的,荷载稳定后的桩土应力比平均值为5.0。     

粉喷桩单桩与四桩复合地基对比试验研究

对粉喷桩单桩和无承台四桩复合地基进行了对比试验研究,通过分析各自承载力和沉降情况,揭示了粉喷桩无承台四桩与单桩承载性能的差异,指出单桩复合地基静载荷试验承载力高于多桩复合地基静载荷试验,同时单桩复合地基沉降小于多桩复合地基。     

基于神经网络粉喷桩复合地基沉降计算方法的研究

本文采用神经网络技术建立粉喷桩复合地基荷载 -沉降变化模型 ,从理论上探讨采用神经网络技术对其进行计算误差修正的可行性 ,并应用于工程实践。为准确计算粉喷桩复合地基沉降提供了一个新的方法     

粉喷桩在建筑工程软弱地基加固处理中的分析应用

本文结合工程实例和工程地质条件,通过对住宅楼地基的粉喷桩试验,分析阐述了粉喷桩单桩和复合地基的承载力与其沉降的关系,以及复合地基的桩土应力比与荷载间的关系,并对粉喷桩处理地基结果进行了评价和总结．     

长短粉喷桩处理软基的设计探讨和工程应用

对长短粉喷桩复合地基的两种不同计算方法进行了分析,提出了长短粉喷桩复合地基的承载力和沉降计算公式。结合一个工程实例,详细介绍了长短粉喷桩复合地基的设计与施工方法,并给出了加固效果的检测方法,验证了所提计算公式的可行性。     

粉喷桩复合地基沉降预测的改进灰色模型

高速公路粉喷桩复合地基的沉降预测不仅可以反映路基的沉降发展趋势,而且可以通过预测的沉降量来反映出路基的加固效果及稳定性,为后续工序的开展提供指导。以某高速公路粉喷桩复合地基预压期的监测结果为例,运用改进的灰色模型建立非等时距的GM(1,1)预测模型,并用后验差法对其预测精度进行检验。结果表明,改进的灰色模型的预测精度较高,能作为粉喷桩复合地基沉降预测的一种方法。     

基于粉喷桩处理建筑软弱地基效果分析

结合某住宅楼软弱地基工程的实际情况,对粉喷桩单桩和复合地基分别进行了静载荷试验,分析了单桩和复合地基的受力特性与沉降之间的关系,总结了复合地基的应力分布规律,以推广粉喷桩在工程中的应用。     

长、短桩相结合的水泥粉喷桩复合地基设计计算方法探讨

对长、短桩相结合的水泥粉喷桩复合地基设计计算方法进行了探讨 ,提出了水泥粉喷桩复合地基承载力计算公式、作用在下卧层桩间土层顶面附加应力的计算公式以及复合地基沉降的计算公式 ,指出单桩竖向承载力标准值Rkd 计算必须考虑粉喷桩的有效桩长问题。给出了一个用长、短水泥粉喷桩相结合的加固形式处理深厚软弱地基的工程实例     

以沉降控制的掺粉煤灰水泥粉喷桩优化设计方法

本文针对目前粉喷桩复合地基普遍存在的桩体强度偏低或复合地基沉降过大的问题，结合浙江宁波地区的实际情况，进行了大量的室内水泥土试块试验；并以沉降为控制指标，研究了在水泥中掺入粉煤灰的粉喷桩加固土复合地基的最优桩长和最优置换率问题，并结合具体的工程实例进行了分析。     

桩网复合地基土工格栅加筋效应的试验研究

以遂渝铁路松软地基为工程背景,原位测试了铺设与不铺设土工格栅两种情况的粉喷桩复合地基的剖面沉降、桩顶和桩间土的土压力、土工格栅拉力。分析结果表明:桩顶和桩间土的土压力与填土高度成正比,铺设土工格栅能有效改善附加应力的传递,提高桩土应力比,粉喷桩 土工格栅加筋垫层复合地基的桩土应力比为3.75。土工格栅的拉力与沉降成幂函数关系。分析结果对的粉喷桩桩网复合地基设计有重要参考价值。     

软基处理实录

本文通过对某中学教学楼软基处理的工程实录,分析粉喷桩复合地基承载力和沉降特点,为粉喷桩设计提供了经验。     

粉喷桩在铁路软土地基处理中的应用分析

通过粉喷桩在西延线的实际应用,从设计与施工两个方面阐述了在粉喷桩地基处理工程中控制桩体强度、地基沉降及复合地基承载力的因素,实践证明,粉喷桩具有经济、环保、施工方便等优点,已在地基处理中被广泛应用,并获得了良好的工程效果和社会效益。     

道路路基软基处理技术及应用

粉喷桩技术是通过一系列物理及化学作用,在短期内使原来的软土地基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土桩复合地基,从而提高地基承栽力,减小地基的沉降,达到加固地基的目的。结合某生态园道路软土地基处治的实例,简述粉喷桩技术在道路施工中的应用,着重介绍粉喷桩施工前的设计及施工工艺流程,提出了粉喷桩的质量控制要求。     

粉喷桩单桩与多桩复合地基载荷试验对比分析

对比分析了在同一个粉喷桩复合地基工程场地进行的单桩、两桩和四桩复合地基载荷试验资料 ,揭示了由复合地基载荷试验获得的复合地基承载力基本值、沉降量、变形模量与其对应复合地基载荷试验中桩数之间的关系。     

利用加筋垫层和粉喷桩联合处理软土地基

结合某一工程实际，介绍加筋垫层和粉喷桩复合地基联合处理建筑物软基的设计和施工方法．并通过载荷试验结果、经济分析和沉降观测论证了加筋垫层和粉喷桩复合地基联合处理建筑物软基的效果。     

粉喷桩加固软土地基的工程实例与分析

通过某一粉喷桩加固软土地基的实例 ,着重介绍了水泥土搅拌桩复合地基的承载力和沉降量的计算方法 ,进行了理论计算与实测结果的对比分析 ,并指出在粉喷桩加固软土地基的设计与施工过程中应注意的若干问题。     

粉喷桩加固软土地基的工程实例与分析

通过某一粉喷桩加固软土地基的实例,着重介绍了水泥土搅拌桩复合地基的承载力和沉降量的计算方法,进行了理论计算与实测结果的对比分析,并指出在粉喷桩加固软土地基的设计与施工过程中应注意的若干问题．