某海堤与水闸连接段粉砂质地基处理方式研究

海堤与水闸的地基处理方式及上部荷载差异显著,两者极易产生不均匀沉降,严重影响其自身安全及减灾效益的充分发挥,急需研究预防措施。在对浙江东部海堤和水闸进行现场调研和现状分析后,选取粉砂质地基上的典型海堤和水闸,利用数值模拟软件FLAC~(3D),计算海堤与水闸连接段采用3种不同地基处理方式后海堤、水闸及其连接段的沉降值及其沉降差。经过进一步比较和分析后发现,海堤与水闸连接段粉砂质地基处理时,水闸相连端与水闸地基处理方式相同,海堤相连端与海堤地基处理方式相同,中间段地基沿连接段长度方向从水闸地基处理方式渐变为海堤地基处理方式,可实现地基承载力和刚度的渐进变化,减小海堤与水闸之间的不均匀沉降。     

软土地基水闸与海堤连接段地基处理探析

探析修建在海堤软土地基上的闸泵工程闸堤连接段不均匀沉降,结合东南沿海某修建在软土地基上的水闸与海堤工程,分析其闸堤连接段采用桩网复合地基加固措施和超载预压排水法,对减小连接段不均匀沉降的影响,为今后水闸与海堤连接段设计、施工对连接段采取合理的工程处理措施,以保证水闸和海堤自身结构安全与效益发挥提供借鉴。     

水泥土搅拌桩复合地基沉降计算探讨

该文以某水闸闸室地基水泥土搅拌桩处理方案为研究背景,用实体深基础法和应力扩散法对不同桩长方案的沉降进行了计算和比较分析,并对不同桩长和不同布桩间距下的复合地基沉降进行了数值模拟。分析结果表明当设计中采用未穿透淤泥层的水泥土搅拌桩方案时,复合土层的沉降计算选用实体深基础法比选用应力扩散法计算的结果更接近实际。计算桩端下未加固土层的沉降时,应根据土层的压缩性质来选用应力控制法还是应变控制法以确定沉降计算深度。当桩间土是成层土时,采用该文提出的公式计算的桩间土的压缩模量比通常按土层厚度加权平均计算的桩间土的压缩模量计算的沉降值更合理。     

水泥土搅拌桩复合地基在东滘水闸软基设计中的应用

珠江三角洲地区,水泥土搅拌桩复合地基建设面临深层软土、易受咸水腐蚀等问题。以东滘水闸为例,通过实际与设计沉降量的比较分析,验算了不同处理桩长时的沉降量,提出了优化水泥搅拌桩复合地基的方案:在设计阶段优化建筑物结构,减小地基应力以及相邻建筑物的地基应力差。在满足建筑物基底应力时,适当优化水泥搅拌桩长,地基沉降量最大沉降量不宜超过15 cm,相邻部位最大沉降差不宜超过5 cm要求是可行的;根据理论计算的最终沉降量,基坑开挖时可预留沉降量,可以减少开挖量、基坑支护费用以及工程施工时间。     

淤泥质地基海堤与水闸连接段沉降控制

淤泥质地基上建造海堤工程时,有效控制地基沉降是决定工程成败的关键,通常情况下海堤与水闸连接部位因地基处理方式的不同会产生较大的差异沉降,进而可能导致这一部位损毁,设置连接段则是控制过大差异沉降的有效工程措施。为了比较连接段不同地基处理模式的工程效果,以浙东沿海某海堤围垦工程为背景,基于有限差分数值模拟软件(FLAC3D)分别模拟了塑料排水板+堆载、水泥搅拌桩穿透软土层、水泥搅拌桩未穿透软土层、高压旋喷桩、碎石桩等5种地基处理措施及海堤堆载过程,并考虑地基沉降过程的流固耦合效应,分别求得5种不同地基处理措施的沉降值。结果表明:采用水泥搅拌桩穿透软土层处理对控制连接段的沉降效果明显,并且地基中应力的分布规律更趋合理。     

水泥搅拌桩处理某水闸软土地基实例

广州万顷沙某水闸软土地基处理时,经分析比较,选用水泥搅拌桩复合地基法。通过分析实际监测成果,确定水泥搅拌桩复合地基处理方案技术合理可靠,同时提出了减小沉降差的措施,可为类似水利工程建设提供借鉴。     

软土地基刚度对水闸底板沉降影响分析

刚度是影响软土地基沉降的重要力学参数之一,分析刚度对水闸底板沉降的影响是保证水闸安全运行的关键问题之一.本文以某水闸工程为例,采用ABAQUS建立了三维水闸与软土地基模型,根据勘查资料,分别对不同土层的刚度进行参数敏感性分析,得到了不同深度土层的刚度对水闸底板各监测点沉降的影响规律.结果表明,地基刚度越大,水闸底板的沉...     

软粘土地基采用天然地基或柱土共同作用建水闸

软粘土地基建水闸，既要满足抗滑稳定要求，又要满足地基的变形要求，采用整体刚度较好的箱涵式结构，考虑一定的沉降，天然地基或桩土共同作用均能满足要求，能很好地减少投资。     

高速铁路PHC/CFG桩-筏复合地基变形特性研究

桩-筏复合地基在高速铁路软土地基处理中所占比例较大,研究其变形特性对工程设计及运营期维修具有重要意义。基于沪宁(上海-南京)城际铁路PHC桩-筏复合地基和CFG桩-筏复合地基工程实例,采用室内模型试验和现场测试相结合的方法,对PHC和CFG桩-筏复合地基建设期及运营期变形特性进行研究。研究结果表明:若桩长和面积置换率相同,桩刚度对桩顶沉降影响较小;若桩刚度相同,桩顶沉降随面积置换率增加而减小;PHC桩-筏复合地基整体变形小于CFG桩-筏复合地基,且在限制侧向位移方面表现出较大的优越性;桩-筏复合地基在建造期(铺轨前)堆载预压3个月完成的沉降量约占堆载预压6个月沉降量的90%以上,约占铺轨后沉降量的80%,建造期沉降量约为运营后3年半沉降量的65.4%~78.6%。     

预应力管桩在高速公路拼接工程软土地基处理中的应用

为防止在深厚软弱地基上进行高速公路拼接时在新老路基间产生差异沉降,采用强度高、处理深度大的PTC型先张法预应力薄壁管桩替代传统水泥土搅拌桩法进行加固.为了充分发挥预应力管桩桩身强度大和桩间天然地基承载力的作用,在桩的顶部设置桩帽可加大桩的间距,同时在桩帽的顶部加铺碎石加筋垫层,形成桩网垫层疏桩复合地基.实践表明,预应力疏桩复合地基能有效地减小新老路基间的差异沉降,提高地基的承载力,处理效果明显,质量可靠.     

软土地基水闸底板有限元分析的桩基模拟方法

传统分析方法中,采用等参单元模拟软土地基群桩基础的方法既不经济且夸大桩的刚度,为能对桩基进行合理高效地模拟,本文提出了一种考虑桩、土及底板相互作用的内置桩单元法。采用梁单元位移模式,根据桩单元节点在土或底板等参单元中的局部坐标,建立桩单元包含转角的节点位移与土或底板节点位移之间的关系,进一步代入到有限元整体控制方程中求解。结果表明,通过本文建立的位移转换模式,可以利用梁单元对考虑复杂的桩、土和上部结构相互作用情况的桩基进行模拟,在保证精度的同时简化了建模步骤,降低了对网格密度的要求。研究表明,采用本方法可以验证软土地基上水闸底板受力分析时桩基础用梁单元位移模式模拟的合理性和有效性,为软土地基上桩基的快速分析计算提供了一种新方法。     

软土基坑双排桩支护结构优化分析

为分析优化软土基坑双排桩支护结构参数,以广州市某软土基坑为背景,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对其开挖施工过程进行了数值模拟分析,研究了围护桩排数、排距、桩长、桩刚度等对基坑桩体变形以及地表沉降的影响。数值计算结果表明:当基坑开挖深度较小时,基坑的开挖对软土基坑周边土体位移影响不大,但当基坑开挖深度由５．０ｍ增至７．５ｍ时,基坑围护桩位移则由５ｍｍ快速增长至２４ｍｍ,且其变形模型由“弓形”转换为“前倾形”;随着桩排数、排距、桩长以及桩刚度的增大,桩体位移和地表沉降将逐渐减小,但其减小的幅度会越来越小;当桩排距设置为２ｄ～４ｄ、桩长设置为２４ｍ～３２ｍ、桩刚度设置为０．５ＥＩ～１．０ＥＩ时,双排桩支护结构的性价比最高。     

软弱地基上水闸摩擦桩基础的几个问题分析

结合工程实例,研究合理选择摩擦桩桩长和桩距问题。通过计算分析,结果表明:摩擦桩设计过长或者过密以及不考虑桩土分担比均会导致水闸底板脱空。并指出,合理选择摩擦桩的长度和间距,考虑地基土承担合适的荷载,能有效地解决桩和地基土沉降不一致的问题。     

路堤深厚软基管桩复合地基数值模拟

结合高速公路桥头深厚软基现场试验段工程,对比了几种管桩复合地基单桩有限元数值建模方法,认为轴对称接触有限元模型可以较准确地反映路堤下管桩复合地基的基本性状。基于数值分析结果,详细探讨了管桩复合地基的受力特性和变形分布。结果表明:填土越高,桩顶承台应力集中越显著;桩土应力比与高距比、桩土沉降差之间均存在较好的正相关线性关系。填筑结束,带承台管桩承担了80%的路堤荷载,管桩外侧摩阻力承担了超过90%的承台受荷;与在天然地基上堆载相比,大部分荷载通过管桩传递到压缩性相对较小的深层地基中,管桩复合地基的附加应力分布得到了优化,桩长范围内地基的压缩率及压缩量大幅减小,管桩复合地基的总沉降量仅为相应天然地基堆载沉降量的18.5%,深厚软基的总沉降减幅为435 mm。     

浅谈水泥搅拌桩复合地基沉降计算

实体深基础法和应力扩散法常用于水泥搅拌桩复合地基沉降计算,为了解其适用性,结合工程实例进行分析计算,结果表明：当设计中采用桩端穿透淤泥层的处理方案时,水泥搅拌桩复合地基的沉降计算选用应力扩散法更能接近实际,当设计中采用桩端未穿透淤泥层的方案时,水泥搅拌桩复合地基的沉降计算建议选用实体深基础法。     

弱透水地基上水平铺盖对闸基渗流场的影响研究

利用饱和-非饱和、稳定-非稳定渗流场有限单元法,建立固定网格的某闸基渗流场计算模型,研究弱透水地基上铺盖的长度和厚度变化对闸基渗流场的影响,以及铺盖止水破坏和铺盖产生裂缝情况下的闸基渗流场。研究表明,在弱透水地基上,水平铺盖对闸基的防渗作用并不明显,在止水破坏或产生裂缝时,增加铺盖厚度反而会导致闸基渗流场形态恶化。建议在弱透水地基上,铺盖的设置只要满足表面防冲要求即可,据此可对水闸设计规范中的相应条文作进一步细化和改进。     

汉江兴隆水利枢纽泄水闸地基处理设计

汉江兴隆水利枢纽泄水闸深厚粉细砂土层地基厚约25 m。为解决地基沉降量大与饱和砂土震动液化问题,经对强夯法、振冲法和水泥土搅拌桩法等处理方案比选后,决定采用水泥土搅拌桩对地基进行处理。现有搅拌桩工程实例大多是处理摩阻力较小的黏性软土,对于处理摩阻力大和存在流动地下水的粉细砂层尚属少见。为此,对水泥土搅拌桩进行了室内和现场试验研究,证实了搅拌桩适宜于处理兴隆泄水闸粉细砂地基。搅拌桩采取格栅式布置,置换率约20％。施工完成后的搅拌桩质量检测全部合格,变形监测结果表明,沉降量控制满足设计要求。     

循环荷载下单桩-土-桩帽共同作用分析

为探究循环往复荷载作用下层状地基中单桩-土-桩帽的共同作用,基于Mindlin板理论和层状弹性地基模型,结合层状地基中单桩的荷载传递规律,提出一种分析共同作用的方法。首先建立单桩-土-桩帽共同作用刚度矩阵,并利用循环往复荷载下土体压缩模量的衰减特性得到带台单桩的累积沉降及单桩-土-桩帽整体刚度的变化趋势,在此基础上进一步开展算例验证和参数分析。结果表明:计算结果与Butterfield的解非常一致;单桩-土-桩帽整体刚度明显大于单桩刚度,增加单桩的弹性模量可以显著地提高单桩-土-桩帽的整体刚度;当桩径确定时,桩长存在一个最优值使得整体刚度最大;而当桩的长径比大于某一值时,桩长的增加对整体刚度及桩帽的荷载分担比影响较小;循环往复荷载作用下单桩-土-桩帽的整体刚度逐渐增大,且趋于稳定值。     

空箱对某深厚软土地基水闸翼墙及桩基础位移的影响

针对软土地区水闸边墩与翼墙间易产生过大变位,导致止水失效并危及水闸运行安全的问题,采用有限元方法建立温州某深厚软土地基上水闸整体模型,土体采用Drucker-Prager本构模型并考虑土体蠕变法则,研究变位产生的原因以及闸侧连接空箱对翼墙及桩基础位移的影响。结果表明,采用连接空箱过渡水闸与堤防之间的地基,改善了水闸桩基础的受力,有效控制了翼墙的位移;合理的空箱尺寸不仅可以有效抑制翼墙与闸室间变形缝的开展,并且可以避免因空箱设置过大而造成的工程投资浪费。