软土地区公路拓宽工程的力学响应分析

针对路基拓宽工程中新老公路修建历史的差异、沉降变形的特点及其对路面结构的显著影响,建立了软土地区公路拓宽的平面非线性有限元分析模型,详细分析了老路地基为天然地基和复合地基两种工况下的力学响应。计算结果表明,拓宽荷载可致使地基产生显著的二次沉降,并在老路坡脚处地基内形成较大的超孔隙水压力;既有路基顶面的不均匀变形由新建路基的"盆形"逐渐发展为"倒钟形",而基层顶面的应力也逐步由压应力发展为拉应力,从而产生路基拓宽工程的特殊损坏模式-基层顶面弯拉开裂。同时,新老地基处理的强度差异对拓宽工程性状具有极其重要的影响。上海沪宁高速公路所采用的桩网复合地基,可充分减少由于拓宽附加荷载引起的二次沉降。     

等径水泥搅拌桩与钉形变径水泥搅拌桩复合地基加固公路软基试验对比

通过公路深厚软基加固现场试验,分别进行了桩基施工扰动及承载力分析,路基填筑过程中剖面沉降、分层沉降、深层水平位移和孔隙水压力监测。从加固效果、荷载传递、工作性状等方面对等径和钉形变径水泥搅拌桩复合地基加固公路软基进行了对比试验研究,论证了钉形变径水泥搅拌桩加固公路软基的优越性和经济性。结果表明,钉形水泥搅拌桩在公路软基处理工程中具有很好的应用前景,丰富了软土路基地基处理技术与工程实践。     

按沉降控制的高速公路拓宽工程软基加固方案优化

日益增长的交通需求要求现有高速公路必须拓宽改建。如何获得满足沉降控制标准又效益最优的新路软基加固方案,成为软基上高速公路拓宽工程的主要技术问题。采用有限元法对佛开高速公路拓宽工程标准断面新路软基不同加固方案下的沉降进行数值分析,根据新路基最大沉降与新老路堤差异沉降控制标准,按沉降控制设计理论优化出不同软土厚度情况下新路软基处理方案和加固参数,即软土厚度小于10 m时采用悬浮水泥搅拌桩复合地基方案,内侧第一排桩距老路坡脚2 m;软土厚度10～15 m时采用带帽悬浮CFG桩复合地基方案,软土厚度15～25 m时采用隔离墙与带帽悬浮CFG桩组合处理方案。     

土工合成材料处治老路路基拓宽的数值分析

随着交通量的日益增加，老路拓宽已经成为公路建设非常重要的～种手段。为减少老路拓宽新老路基不均匀沉降，提高路基整体稳定性，土工合成材料在新老路基结合部处治中获得很大的成功。针对老路拓宽时采用土工合成材料处治结合部的特点，将新老路基、路面结构作为整体，建立数值模型。采用FLAC进行分析，主要从路基位移、路基项面应力及土工合成材料拉力分布等方面，研究土工合成材料处治新老路基结合部的作用机制，分析不同加筋层数和不同路基填土高度下的处治效果。计算结果表明，采用土工合成材料不仅可以有效地减小路基顶面的差异沉降和水平位移，而且使得路基反射到路面的平均应力更小且分布均匀。     

浅析水泥搅拌桩在公路软基处理施工技术

水泥搅拌桩作为地基加固新技术之一,其加固软土地基效果好、速度快,特别是对于减少地基不均匀沉降、防止路堤失稳等方面有着其他软基处理方法无法比拟的优点.本文对水泥搅拌桩在公路软基处理中施工技术进行了分析.     

路堤下钉形搅拌桩复合地基性状的数值分析

针对国内水泥土搅拌桩存在的问题,介绍一种新型水泥土搅拌桩——钉形搅拌桩,在现场试验的基础上通过三维数值模拟对路堤荷载下钉形搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的工作性状进行对比分析,结果表明:在其他条件相同的情况下,由于钉形搅拌桩的扩大头作用,钉形搅拌桩的桩体荷载分担比高于常规搅拌桩,而相同深度加固区上部的桩身负摩阻力小于常规搅拌桩;钉形搅拌桩复合地基加固区上部的土体附加应力小于常规搅拌桩复合地基;与常规搅拌桩相比,钉形搅拌桩不仅能有效减小复合地基地表桩、土沉降、坡角侧向位移,更重要的是可以有效减小地表桩土差异沉降,防止发生桩顶向上刺入破坏,不需在顶部设置加筋及垫层。     

公路路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基的沉降计算分析

根据公路路基承受柔性荷载的特点,采用弹性力学中Mindlin解与Boussinesq解联合求解柔性荷载下水泥搅拌桩复合地基的应力分布及其沉降量,并考虑桩顶刺入变形对沉降量进行修正,通过工程实例计算证明本文的计算结果与实测结果能较好地吻合。     

基于电流表控制水泥搅拌及CFG桩长施工技术应用

以厦深铁路软土层路基CFG桩、水泥搅拌桩地基加固处理为例,介绍了电流表动态控制CFG桩、水泥搅拌桩长在软土层小于25 m的地基处理中应用,有效控制了软基处理深度,提高了基底承载能力。待路基填筑完两年后,测得基底最大累计沉降量仅为21.32 mm,并经沉降监测分析验证了该项技术的可行性,使所有桩体全部嵌入持力层,形成稳定地基,保证了铁路运营安全。     

软基条件下高速公路路基拼接施工技术

针对软基条件下高速公路拓宽中关键问题就是解决新老路基的不均匀沉降,结合工程实例,采用水泥搅拌桩在新老路基之间施作隔离墙,起到隔水隔沉降的作用,并辅以土工格栅解决新老路基之间的衔接,较好地解决了新老路基的不均匀沉降问题。     

软土地基上新老路基拼宽沉降分析

以某扩建高速公路为例,运用GE05程序对软土地基上新老路基拼接产生的差异沉降进行分析,结果表明,新路堤作用下,施工期最大沉降发生在新老路基拼接处;行车作用下,运营期最大沉降发生在老路土路肩处,根据沉降分析提出软土地基上新老路基拼宽地基处理范围。     

高速公路路基加宽土工格栅加筋优化技术研究

基于分析高速公路改扩建工程新老路基间不协调变形的原因、控制技术方法及控制标准,对高速公路改扩建路基加宽土工格栅加筋优化技术进行了研究。以京港澳高速公路石家庄至磁县（冀豫界）段改扩建工程典型试验段为研究对象,建立了高速公路路基加宽有限元计算模型,分析了施工期路基填筑高度和竣工后15 a的地表附加沉降、附加水平位移和路面横坡比变化规律。采用土工格栅加筋新路基技术,通过改变土工格栅的弹性模量、加筋层数和加筋长度等技术参数,研究分析了土工格栅参数变化对路基表面沉降量及路面横坡比的影响。根据计算结果提出了高速公路路基加宽土工格栅加筋优化设计技术方案,该研究结果为高速公路改扩建土工格栅加筋路基设计提供了技术参考。     

路基强夯在旧路改造中的应用

根据320国道江西境内大城一万载段一级公路改扩建工程实例介绍,针对旧路改造工程路基加宽部分新老路基结合不紧,从而产生新路基的滑移和沉降等问题,通过采用强夯技术,选择适当参数,处理路基新老结合部位,有效地消除了以上路基病害的发生,取得了良好的效果.     

海域扩宽公路的变形特征及数值模拟分析

随着我国经济社会的发展,道路扩宽工程日益增多,然而针对海域公路这一特殊工况下道路扩宽的报道及研究尚少。本文以海域公路拓宽为背景,结合数值分析,研究了原有路堤和拓宽路堤的沉降变形规律,并在原有地基不同固结度条件下的新路堤拼宽变形及稳定予以分析,结果表明:地基沉降和水平位移主要发生在软土浅层,新路堤下土体侧向位移均向外侧,地基土的侧向挤出是导致原有路堤不均匀沉降的重要原因;在拓宽荷载作用下,在新旧路堤结合面及其附近会产生过大的剪应力,同时地基内超静孔压分布表明路堤结合部的稳定性最差;原有地基的固结情况对拼宽路段的工后沉降及边坡稳定影响较大,但当固结度达到95%后其影响降低,建议原有地基固结度达到95%时进行道路拼宽作业。     

高速公路扩建中的软土地基处理

高速公路路基的加宽工程要考虑路基的整体稳定和沉降差异问题,新路基的建设会引起路基边坡失稳和新旧路基的沉降差异,因此高速公路路基扩建加宽中软土地基工程的关键就是如何减小新旧路基之间的沉降差异,保证新旧路基之间的有效连接。     

软土地基公路改扩建数值模拟及施工技术研究

为分析改扩建路堤沉降变形规律及水平应力分布情况,实现对软土地基上公路改扩建施工的指导,通过FLAC3D软件对西南某高速公路在软土地基上的改扩建工程路堤进行三维沉降变形模拟。结果表明:“清淤换填+纵向台阶开挖+土工格栅铺垫”的施工关键技术及其控制措施,可有效控制新旧路基的沉降不均匀、水平拉应力分布不均匀、不对称和应力集中等问题,防止路基错台、开裂等病害的发生,施工效果良好。研究成果可为西南地区类似工程施工提供借鉴依据。     

路堤荷载下砼芯水泥土搅拌桩复合地基现场试验研究

针对砼芯水泥土搅拌桩复合地基处理高速公路深厚软土段的工程实例,通过地表沉降、分层沉降、深层水平位移、砼芯荷载以及桩土应力比测试,讨论了砼芯水泥土搅拌桩处理深厚软土地基的加固效果,荷载分布和传递规律。测试结果表明：砼芯水泥土搅拌桩对于路基沉降和水平位移控制效果优于水泥土搅拌桩,且横断面差异沉降较小。复合地基的主要压缩量发生在桩顶至砼芯底端一定范围的土体内,沉降发生深度由砼芯控制。砼芯水泥土搅拌桩上部出现负摩阻力,中性点位于砼芯1/3长度处。桩土应力比为水泥土搅拌的2～3倍,与刚性桩相近,桩体承担大部分路堤荷载。砼芯水泥土搅拌桩复合地基排水通畅,超静孔隙水压力消散迅速。路堤荷载下砼芯水泥土搅拌桩工作特性与载荷板试验下的测试结果有所不同。最后从沉降和承载力控制角度给出了砼芯水泥土搅拌桩复合地基的设计方法     

深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析及控制

深层水泥搅拌桩是处理深厚软土地基的有效方法。本文结合温州地区典型深厚软土 ,首先分析了采用水泥搅拌桩加固的4～ 8层建筑物地基的长期沉降观测结果 ,并用传统的方法进行了沉降计算 ,发现计算结果是实测结果的 3倍左右。然后 ,试验研究了典型温州软土的结构性 ,得出主要压缩层的土体结构屈服应力比在 1 7～ 2 5范围内 ,发现当下卧层的附加应力σz 与有效自重应力σz0 ′之和小于土体结构屈服应力σsy 时 ,建筑物沉降将得到有效控制。最后 ,在前人研究工作的基础上 ,提出考虑软土结构性的沉降计算方法 ,考虑土的结构性对下卧层沉降的影响 ,对 12幢不同层数的建筑物进行了沉降计算 ,计算结果与实测结果相当一致。     

Mechanical Behavior of Pile Foundation Constructed in Composite Ground and its Evaluation

This paper describes a foundation design method in which the ground is improved around the heads of pile foundations in soft ground or loose sandy ground and its practical effectiveness. The shear strength increased due to ground improvement is reflected in the horizontal resistance of piles. In this design method, the influence range of the horizontal resistance of piles and the necessary range of ground improvement are determined by taking account of three-dimensional domain formed with the gradient of the surface of passive failure. The horizontal subgrade reaction of piles is evaluated by converting the shear strength of improved ground to the modulus of deformation. In this study, the validity of design method for the pile foundation with ground improvement was confirmed through an in-situ horizontal loading test. The dynamic behavior of pile foundation constructed in improved ground was also investigated through a series of centrifuge model tests and numerical analyses. The influence of the difference in strength between the original and improved grounds on piles during an earthquake was also confirmed based on the numerical analyses. The cost performance of the proposed method was discussed by comparing with the case without ground improvement.     

CFG桩复合地基参数敏感性数值模拟

采用有限元分析软件对CFG桩复合地基特性进行研究,对不同的敏感因子,如结构类型、桩间距、桩长和桩布置方案对CFG桩复合地基沉降规律以及桩土应力比的影响进行数值模拟。研究表明:CFG桩复合地基采用桩板方案时,地基沉降更加均匀;减小桩间距,CFG桩复合地基整体沉降减小的效果比较明显;增加桩长有利于减小沉降,长短桩的使用可以降低工程费用,使工程更加经济;边坡疏桩可以减小路基的沉降盆。     

Effects of twin tunnels construction beneath existing shield-driven twin tunnels

This paper presents a case of closely spaced twin tunnels excavated beneath other closely spaced existing twin tunnels in Beijing, China. The existing twin tunnels were previously built by the shield method while the new twin tunnels were excavated by the shallow tunnelling method. The settlements of the existing tunnels and the ground surfaces associated with the new tunnels construction were systematically monitored. A superposition method is adopted to describe the settlement profiles of both the existing tunnels and the ground surfaces under the influence of the new twin tunnels construction below. A satisfactory match between the proposed fitting curves and the measured settlement data of both the existing tunnels and the ground surfaces is obtained. As shown in a particular monitoring cross-section, the settlement profile shapes for the existing tunnel and the ground surface are different. The settlement profile of the existing structure displays a “W” shape while the ground surface settlement profile displays a “U” shape. It is also found that due to the flexibility of the segmental lining, the ground losses obtained from the existing tunnel level and the ground surface level in the same monitoring cross-section are nearly the same.