柔性基础下褥垫层厚度对带帽CFG桩复合地基特性分析

带帽CFG桩复合地基应用于高速铁路处理深厚软土地基工程中,其设计有别于建筑工程的设计。工民建房屋建筑基础为刚性基础,而铁路路基直接承受上部路堤的自重和列车运行产生的动荷载为柔性基础。因此,对于柔性基础条件下CFG桩桩帽复合地基褥垫层厚度的优化十分有意义。在现场载荷试验过程中利用橡胶板模拟高速铁路的柔性路基基础,通过改变褥垫层厚度,研究桩帽复合地基沉降变形及桩土荷载分担特性。     

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。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析

在分析带帽刚性桩复合地基试验成果的基础上,提出复合桩土应力比的概念,以合理反映带帽桩复合地基的力学性状。以土力学和弹性理论为基础,基于合理假定,采用等沉面的思想,考虑复合桩体发生上、下刺入变形现象,推导出能够反映层状不均质地基和带帽桩复合地基空间三维沉降变形特征的复合桩土应力比隐式计算公式。通过工程算例,分析了桩体中心间距、桩长、桩帽尺寸、垫层变形模量、下卧层土体变形模量、桩帽间土体变形模量和静止侧压力系数等因素的影响,提出了利用复合桩土应力比进行带帽桩复合地基按桩帽间土体沉降量控制优化设计的思路。     

CFG桩复合地基在桥头填方路基的应用

以京新高速跨北沙河桥桥头路基处理为例,介绍了CFG桩复合地基在预防桥头路基填方沉降中的应用。基于工程实例,分别从方案选择、施工工艺、过程质量控制以及效果检验等关键环节进行了论述。试验结果表明,处理后的路基沉降符合设计要求,达到了预期效果,具有工期短、质量容易控制、造价低的特点,为类似工程进行CFG桩复合地基处理施工积累了经验。     

大面积仓储软土地基处理方法的研究

针对大面积仓储软基处理的难题,综合分析多种地基处理方法,在场地条件复杂的情况下,采用强夯联合CFG桩复合地基对大面积仓储软土地基进行加固处理,解决软土沉降、承载力不足等问题,论述强夯联合CFG桩复合地基的设计计算方法、施工工艺、成桩试验和检测结果。通过承载力和沉降验算论证了强夯联合CFG桩复合地基能够满足规范要求,同时针对沉降计算结果提出了通过变形协调设计来优化地基处理方案。     

短桩桩-网复合地基建设期沉降特性研究

高速铁路软土路基设计标准已经由"强度控制"上升到"变形控制"。因此,对高速铁路软土地基处理措施中所占比重较大的桩-网复合地基沉降特性进行研究,显得尤为重要。基于此,依托某高速铁路桩-网复合地基工程实例,建立二维数值模型,对路基上部填土荷载下地基的沉降特性进行研究。研究结果表明:随路基上部填筑荷载增加,地基沉降逐渐增大;最终稳定时,路基中心地基表层形成沉降"盆",地表最大沉降约为26mm;地表沉降横向影响区域为距离中心一侧0~22m,约为填筑高度的3倍;路基整体变形较小,且沉降主要发生在建设期,侧面验证研究区软土地基采用短桩桩-网复合地基处置效果较好。     

碎石桩加固城市道路软基应用研究

为有效地减少软土地基沉降量,提高地基承载力,保持路基的稳定性,必须进行地基处理.碎石桩复合地基作为纵向增强体复合地基的一种,不仅在工程中能取得良好的效果,而且还能取得良好的经济效益.通过碎石桩在软土路基处理中的应用,阐述了碎石桩加固软土地基的机理,碎石桩的设计,施工原则及施工中的注意事项.     

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。     

高铁路基下长短桩处理的湿陷性黄土地基沉降分析

以某高速铁路客运专线湿陷性黄土路基试验工程为依托,进行了沉降变形观测和路基沉降预测,研究了高速铁路技术条件下长短桩复合地基的沉降变形特性和沉降控制效果。结果表明,地基压缩沉降是路堤沉降的主要组成部分,地基的沉降主要体现在地基处理深度以下的下卧土层的沉降上。采用双曲线法、三点法和Asaoka法曲线拟合法预测路堤的最终沉降量是合理的,剩余沉降量满足铺设无砟轨道对路基工后沉降的控制要求,采用CFG桩+柱锤冲扩桩的长短桩复合地基是一种合理、有效的沉降控制方法。     

长短桩复合地基变形模式及沉降计算研究

本文针对道路工程中长短组合桩型复合地基变形,通过理论分析和现场试验,研究了深厚软土中长短组合桩复合地基的变形模式及长短组合桩复合地基沉降量计算方法,并且通过试验路段进行验证,为道路工程中长短组合桩复合地基的沉降计算推荐了一种可靠方法.     

预应力薄壁管桩在深厚软土路基中的施工应用

预应力薄壁管桩(PTC)复合地基处理具有成桩质量可靠,经济效益显著,技术先进,施工安全等特点,在公路深厚软土地基处理中已经得到推广。详细介绍了PTC管桩的静压沉桩方法、施工工艺、施工控制要点及施工效果等。     

PHC管桩在岩溶地区公路工程软土地基处理中的应用

岩溶地区地质条件特殊,覆盖层较厚,在软弱土层上修建高速公路,如不对地基进行处理,路基会产生沉降及稳定问题。PHC管桩施工速度快、成桩质量好,能有效解决软土地区路基质量问题。文章结合高速公路项目从勘察、设计等方面对岩溶地区软土地基应用PHC管桩进行了总结。采用PHC管桩复合地基处治岩溶地区软土地基加快了施工进度,提升了工程质量,可为今后类似工程勘察、设计提供参考。     

软土路基的沉降观测

广州南部地区(仑头一龙穴岛)快速路路基工程多为软土路基,其路基处理形式多样。在新龙特大桥北侧(K62+475.5～K63+770.007)设立试验段,采用粉喷桩、浆喷桩、塑料排水板处理方案,通过埋设的试验元件观测软土路基,分析研究水泥土不同掺灰量的不同龄期的物理力学性质及复合地基沉降、桩间土孔隙水压力的形成与消散、桩土应力的变化规律。解决在软土地基上较短时间内修建快速路的一系列难题,确定合理的软基处理方案、填土速率控制标准和工后沉降预测方法等。     

沪宁高速公路扩建工程典型软基特性及处治对策研究

沪宁高速公路扩建工程软基路段上部土层具有超固结特性,软土与粉质粘土或粉砂交互成层出现,有利于软土排水固结。针对不同的软土厚度和实际工况条件,提出分别采用清淤换填、湿喷桩、素混桩和预应力薄壁管桩(PTC)等软基处理措施,在保证现有交通正常运行的前提下,可有效控制新旧路基差异沉降、确保结合部的拼接质量,避免纵向裂隙产生等预期效果,为软土地基道路拓宽改造工程的设计、施工提供科学依据。     

超深软土区真空预压对复合地基的影响及其防治

在超深软土区,地块进行真空预压处理时可能会对近邻既有复合地基产生不利影响,针对性分析这种影响并寻求实用的防治方法具有重要意义。本文以某深厚软土区实际工程为原型,建立了平面应变模型,还原路侧真空预压过程,探索了复合地基受到的影响,并分析了4种对策的效果。结果表明：(1)真空预压产生的水平位移在场地边缘最大,场地边缘与复合地基之间的过渡区变形剧烈,承受了两个区域之间主要的水平和沉降变形差;(2)对于低渗透性的软土,真空预压产生的沉降主要集中在地表以下15 m范围内,深层的排水板对沉降贡献率低;(3)负压经历了从排水板向土体,从上至下的传递过程,排水板与土体之间的孔压差随着排水板深度增大而减小;(4)群桩中边桩侧向位移最大,弯矩是桩破坏的控制指标,群桩可能从边桩破坏,然后向地基中心蔓延;(5)增大场地处理边缘与路基距离、复合地基施工前先对路基进行真空预压处理、缩短地路基边缘排水板的长度以及在过渡区靠近路基一侧增加钢混支护,均是控制复合地基变形和受力的有效措施。     

钉形水泥土双向搅拌桩复合地基沉降观测研究

钉形水泥土双向搅拌桩是近年来新兴的一种地基处理新技术,结合该法在广州市番禺区黄榄快速干线路基处理中的应用,通过试验监测和分析表明:钉形水泥土双向搅拌桩复合地基在处理该地区淤泥及淤泥质土的应用中取得了良好的效果,尤其在路堤填土阶段的沉降观测数据表明:经过此法处理的软土路基在沉降方面完全满足本工程的实际需要以及设计要求。     

软土地区路堤填筑对既有桥梁桩基影响分析

结合工程实际,通过分析软土分布地区的现有桥梁下填筑路堤后,在未进行地基处理时及采用水泥搅拌桩复合地基法处理后两种情况下,路基的沉降及侧向变形、既有桩基的沉降及侧向变形,论述了地基处理可有效减少路基和路堤填筑后附近既有桩基的沉降和侧向位移,并根据分析计算结果提出既有桩基的保护措施,能够很好地指导工程设计。     

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。     

带帽有孔管桩复合地基承载力模型试验研究

有孔管桩能够有效地加速桩周土体超静孔隙水压力时空消散,减轻沉桩效应不利影响,但桩身开孔会削弱桩体承载力。为研究开孔管桩的承载力,对软土地基中无孔管桩和有孔管桩单桩及其相应的带帽单桩复合地基进行了静载荷试验,获得了各种管桩荷载-沉降曲线、沉降-时间对数曲线、桩身轴力的变化规律。研究结果表明：星状开孔的有孔管桩承载力和桩身轴力的折减率均最小;有孔管桩单桩及其带帽单桩复合地基的总沉降和沉降回弹率均小于无孔管桩;带帽有孔管桩复合地基承载力大于带帽无孔管桩复合地基的承载力;桩身开孔有利于桩周土体分担荷载,能减小土体含水量,降低复合地基总沉降,提高复合地基承载力;桩身开孔引起管桩损失的承载力,可以从带帽有孔管桩复合地基提高的承载力中得到弥补。