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。     

CFG桩复合地基施工过程监测与数值分析

结合高速铁路某试验段工程,开展CFG桩+垫层处理地基试验。实测复合地基沉降变形、桩顶应力、桩间土应力;分析路基沉降变形、桩土应力比随填筑高度的变化规律;利用FLAC-3D建立路堤荷载下CFG桩复合地基三维参数化数值计算模型,将现场实测数据与数值计算结果进行对比,分析研究路堤荷载作用下CFG桩复合地基的工作性状。研究成果有助于高速铁路复合地基沉降控制、承载特性和应力传递机理的研究。     

长短桩筏板复合地基现场测试研究

为研究长短桩筏板复合地基加固效果,分别采用单点沉降计、沉降板、分层沉降计、土压力盒和孔隙水压力监测路基不同位置沉降、侧向变形和桩土应力。结果表明:上部荷载恒定后,后期路基沉降主要由下卧层压缩沉降产生,但是沉降量较小;侧向位移随着时间增长,位移速率和位移量逐渐减小,位移速率趋于稳定;在预压期间,素混凝桩土应力比先稳定后增加,CFG桩桩土应力比先稳定再减小;在上部填土重力作用下,长短桩复合地基超孔隙水压力呈现先产生骤然增加然后逐渐消散过程;随着上部荷载增加,筏板上应力由均匀分布变为抛物线分布再到马鞍形分布。     

路堤下粉喷桩复合地基现场试验研究

针对粉喷桩复合地基性状进行了现场试验研究,包括地基的沉降、深层水平位移、孔隙水压力、桩-土应力比、桩身应变等。试验结果表明:(1)粉喷桩复合地基工后沉降能满足设计要求:(2)采用桩长渐变的方法可完成从桥台到一般路基的沉降平滑过渡;(3)地基深层水平位移小,有利于地基的稳定和减小地基对桥台基础的影响;(4)超静孔压消散慢,但孔压值不大,对沉降稳定影响不大;(5)桩-土应力比较大;(6)桩身应变与桩顶土压力具有较好的线性关系。     

大型储罐水泥粉煤灰碎石桩复合地基变形应力性状试验研究

以某大型储罐为依托工程,对其水泥粉煤灰桩(CFG桩)复合地基的变形应力性状进行试验研究。设置环墙沉降观测点,采用水管式沉降仪和孔隙水压力计等进行充水预压期间地基变形应力性状的原型观测和处理后地基的原位测试。通过现场试验,揭示了大型储罐柔性基础下CFG桩复合地基的变形应力性状:储罐地基沉降呈内大外小的碟形分布,在罐中心至0.5R范围内地基土沉降较大且变化幅度不大,0.5R至罐周范围的地基土沉降逐渐减小,环墙最小,CFG桩与桩间土的变形不符合等应变假定;超静孔隙水压力主要取决于土层性质特别是其渗透性和充水荷载引起的附加应力,孔隙水压力增长和消散的过程与充水荷载过程线相似,距罐中心(0.25～0.75)R范围内各测点超静孔隙水压力相差不大,环墙处最小,充水荷载作用下孔隙水压力的分布基本与储罐地基相应深度附加应力的分布规律一致。     

载体桩复合地基沉降特性研究

为了对桩筏结构载体桩复合地基在高速铁路深厚软弱地基加固中的沉降特性进行研究,采用单点沉降计与液位沉降计的联合监测法,在京沪高速铁路廊坊试验段进行了载体桩与CFG桩复合地基沉降变形的对比试验。结果表明:本试验段工后沉降均满足设计要求;受桩长影响,载体桩复合地基沉降约为CFG桩复合地基的2倍,同时其沉降稳定所需时间也相对较长。     

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。     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题,为此,依托于沪宁城际高速铁路,统计分析100余公里路基段3a运营期的沉降监测数据,将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级,并结合沉降推测评估,将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态;针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题,提出"当量软弱土厚度"概念,可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明:高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系,不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度,桩-板结构处理的地基沉降处于临界超限时,对应的当量软弱土厚度是桩-筏复合地基的1.7倍,是桩-网复合地基的2.2倍;桩-板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩-筏复合地基的59%,桩-筏复合地基是桩-网复合地基的76%。     

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。     

PHC桩对地基土孔压及侧向位移影响

以PHC桩加固某电厂地基的现场试验为依托,通过预先埋设的孔压计和测斜仪来观测桩体施工对孔隙水压力变化及侧向位移的影响。观测结果显示PHC桩施工不仅引起地基土超孔隙水压力的变化,而且产生很大的侧向位移。超孔隙水压力的大小随距桩体距离增大而减小,其消散速率与地基土性质和埋置深度有关。桩体施工引起的侧向位移量大小与距桩体距离有关,随着孔压消散,侧向位移在很大程度上得到恢复。     

CFG桩加固软土地基施工组织设计

结合温福铁路连江车站的建设,主要介绍了CFG桩在软土地基中的施工工序以及CFG桩在施工中应该注意的问题。实践证明,CFG桩在软土地基中施工速度快,形成的复合地基承载力高,地基沉降符合要求。     

大型油罐CFG桩复合地基变形与承载性能试验研究

 兰州原油末站大型油罐群,是我国首次在饱和黄土地基修建的大型储油设施。由于天然饱和黄土地基承载力仅为60 kPa,采用CFG 桩复合地基。依托其中一座15×104 m3储油罐工程开展CFG桩复合地基变形与承载特性试验研究。在地基处理范围内埋设土压力盒、孔隙水压计、沉降计等测试元件。现场试验结果表明,CFG桩复合地基承载力特征值达到275 kPa。结合罐体充水试验研究CFG桩复合地基在罐体充水过程中桩土应力、孔隙水压力、沉降及油罐环墙基础变形的变化规律。结果表明,环墙基础最大沉降量为30 mm,最小为11 mm。实测油罐任意直径方向的沉降差最大值为16.0 mm,油罐沿周边弧长方向最大非平面倾斜值为0.002 46。CFG桩桩土应力比随荷载呈增大趋势,在最大试验荷载下达到12.6,油罐底部反力沿半径方向呈“V”型分布。研究表明采用CFG桩处理饱和黄土地基是可行的,试验研究成果对饱和黄土地基修建大型储油罐提供技术依据。     

钻孔桩施工对既有桥桥墩安全性影响试验研究

拟建杭州钱江铁路新桥与既有钱江二桥均采用钻孔灌注桩基础,由于二者桥台间距较近(约10.0m),新建铁路桥在钻孔桩施工过程中可能对二桥桩基础产生一定的扰动,使得二桥产生水平位移或沉降。本项目组通过在钱江二桥周围埋设测斜管、测斜仪、土压力盒、孔隙水压力计以及分层沉降仪等监测设备对新桥钻孔桩施工过程中周围土体的侧向变形、土压力、孔隙水压力以及分层沉降进行了现场实际监测。结果表明:钻孔桩施工对周围土体水平位移影响范围一般在5倍桩径范围之内;引起的最大沉降量仅为5mm;对周围土压力和孔隙水压力影响不大。因此,新桥钻孔桩施工对钱江二桥安全基本不存在影响。     

桩网复合地基的模型试验加固效果对比研究

为了探究不同形式的桩网复合地基加固软土的效果,设计了3组复合地基进行室内模型试验.第1组为PVC管材加固软土地基,第2组为桩承式复合地基,第3组为PVC管材与砂桩复合地基.在模型箱钢板内侧壁涂上黄油,并覆以塑料薄膜来减小边界效应；在PVC管材和土工编织网(格栅)上粘贴应变片,来测试PVC桩体应力及加筋拉力；在桩间土、砂...     

CFG桩施工过程中孔隙水压力试验研究

长螺旋钻管内泵压CFG桩,是一项CFG桩复合地基新技术。该技术在郑州地区推广应用时,引起一系列环境岩土工程问题和桩体工程质量问题。所以探讨产生上述问题的机理和成因,提出解决问题的办法,对其适应性做出评价已迫在眉睫。孔隙水压力的变化是土体强度变化的前兆。通过在施工现场埋设孔隙水压力计,研究了长螺旋钻管内泵压CFG桩施工过程中,桩周饱和粉土中孔隙水压力的变化规律,探讨了施工引起桩周土体变形的机理。这为深入分析施工引起环境岩土工程问题的原因,进而采取有效措施,避免工程事故的发生提供了重要依据。更多还原     

CFG桩复合地基在轨道交通武清段的应用效果

结合CFG桩复合地基在轨道交通武清段的应用,对现场沉降板沉降数据进行了整理分析,并对其对应断面进行了双曲线预测分析,结果表明,预测的工后沉降小于15mm的设计要求,武清段采用CFG桩复合地基方式是合理可行的.     

京沪高速铁路CFG桩地基加固施工技术

介绍CFG桩加固铁路地基机理,结合其在京沪高速铁路松软土地基的应用实例,对CFG桩加固铁路地基施工技术进行探讨,并对CFG桩长螺旋钻机施工中的难点要点以及施工中的经验教训加以总结。     

高速铁路CFG桩复合地基沉降影响因素分析

CFG桩具有承载力高、沉降量小、工期短等优点,已广泛应用于工程建筑地基处理中,而CFG桩在高铁地基中的应用仅处于起步阶段。文章以哈大高铁北沙河特大桥小里程端为研究对象,通过在地基土为冻土和非冻土的情况下改变CFG桩体参数及路基高度,以有限元软件ADINA对地基进行多次模拟,得出各参数的改变与地基沉降的关系,对CFG桩复合地基在高速铁路中的应用具有一定的指导意义。     

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。     

高速铁路路基CFG桩施工工艺及质量控制研究

分析了CFG桩复合地基的加固机理,结合工程实例,介绍了高速铁路路基CFG桩的施工工艺及质量控制措施,并进行了施工技术总结,指出CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大、地基变形小等特点,可推广应用。