承德机场高填方地基工后沉降预测

目前我国机场建设正处于迅猛发展阶段,机场高填方工程屡见不鲜,然而对于高填方工程的地基沉降计算研究却不够完善。河北省承德机场具有以下工程特点:(1)原地基无特殊性岩土且进行地基处理,(2)填筑体以硬质岩为主。以高填方工程工后沉降现场监测资料为基础,研究了不同回归参数模型对高填方地基工后沉降数据拟合的合理性,在指数模型、幂函数模型、对数模型、双曲线模型、平方根模型中,指数模型能够真实的反映此类高填方工程工后地基沉降规律。由预测结果及沉降影响因素可知,此类工程工后沉降组成以填筑体压缩固结为主,填筑体厚度为工后沉降的主要影响因素,填筑体厚度变化较大处工后差异沉降相对显著。     

基于修正FDA方法的黄土高填方地基工后沉降分析

为了进一步探索黄土高填方机场工后沉降的形成机制,以便于对其进行预测,以吕梁机场试验段为研究对象,结合大量的原位监测资料和室内压缩试验,采用修正FDA方法,试图将工后期排水固结变形和次固结(蠕变)变形进行分离,并采用基于Mikasa固结理论和Voigt-Kelvin黏弹性模型的沉降量–沉降速率曲线法进一步对该方法进行对比验证。研究表明:黄土高填方地基工后总沉降中约74%的沉降分量为深厚黄土地基的主固结沉降,其余的沉降主要以原地基及填筑体的蠕变引起,故基于修正FDA方法在分析黄土高填方工后沉降量形成机制的应用中比较符合工程实际,对类似工程的设计和工后沉降预测有一定的指导意义。     

软土地基长期变形效果及预测方法

结合成都天府国际机场工程,在工程监测资料的基础上用次固结沉降预测模型、曲线拟合法以及PLAXIS数值计算法对机场软土地基的工后沉降进行预测。结果表明,次固结的双曲线模型与机场数据拟合度较低,变化稳定的监测数据越多,预测值越精确。双曲线法拟合结果与实际监测数据很吻合,差值在0.7～10.2 mm,可预测机场的工后30年沉降量。利用PLAXIS数值软件对机场软土地基进行二维数值计算,计算结果与监测曲线进行拟合,拟合后误差在±20 mm,误差占比为0.38%～4.34%。次固结沉降预测模型中改进的Buisuman模型计算值和PLAXIS数值计算值普遍要比曲线拟合法计算值更精确。     

水平边界条件对排水固结处理地基沉降的影响

应用Biot固结理论作为控制方程，采用有限元计算并结合工程实例分析研究了排水固结法地基处理水平边界条件对地基沉降的影响。计算结果和现场观测值的研究表明，路基施工过程中水平边界条件受限、横向排水通道被堵影响了地基的排水固结，导致了施工期沉降量和沉降速率变小，对工后沉降量和路基稳定性的控制均不利，但道路运营阶段水平边界条件被封闭，可减少道路运营期间的沉降量、沉降速率和工后沉降量，延长道路的使用寿命，具有一定的工程实践意义。     

港区软土地基沉降预测分析

利用太沙基一维固结理论,通过实测沉降与计算沉降的拟合分析,对港区软土土层参数进行反演,对软土地基工后沉降量进行了预测分析,计算结果可供工程参考。     

高填方机场原地基沉降的简易计算方法

结合西南某高填方机场监测数据资料,分析研究高填方机场原地基沉降的简易计算方法。根据原地基的条件将地基分为正常固结、欠固结和超固结三种情况,并分析三种情况的地基沉降量计算理论方法。利用监测数据资料对分层总和法计算原地基沉降的压缩模量Es和经验系数ψs进行反算,通过反算系数对原地基沉降进行计算。     

堆载预压加固软土地基的沉降计算分析

某海塘拟修筑道路,采用堆载预压法对地基进行加固处理.运用砂井固结理论及太沙基一维固结理论,对海塘拟修筑道路的沉降进行计算分析 ,推算地基的最终沉降量及沉降稳定时间,并确定工后沉降,判断其是否超过容许的范围,以便进行地基变形设计.这对实际工程具有现实的指导意义,可保证工程施工安全、稳定、有效地进行.     

水平边界条件对排水固结处理地基沉降的影响

应用Biot固结理论作为控制方程,采用有限元计算并结合工程实例分析研究了排水固结法地基处理水平边界条件对地基沉降的影响.计算结果和现场观测值的研究表明,路基施工过程中水平边界条件受限、横向排水通道被堵影响了地基的排水固结,导致了施工期沉降量和沉降速率变小,对工后沉降量和路基稳定性的控制均不利,但道路运营阶段水平边界条件被封闭,可减少道路运营期间的沉降量、沉降速率和工后沉降量,延长道路的使用寿命,具有一定的工程实践意义.     

软土地基填海机场堆载预压沉降预测分析方法

软土地基填海机场的沉降预测是机场建设所需重点关注的问题。基于厦门某在建机场,通过研究对比实测沉降曲线拟合法、有限元分析法和一维固结理论解析法三种计算软土地基堆载预压期的沉降量及平均固结度,并对目前机场地基固结度进行评价。结果表明：三种预测方法计算得到的沉降量及固结度差异不大,均能够很好预测机场地基堆载预压效果;三种方法的计算结果与实测沉降曲线较为一致,其结果可以相互比较,以用于研究软土地区沉降发展规律;机场在建区域在最后一级堆载预压荷载作用下的平均固结度超过90%,主固结沉降已基本完成。     

双层地基超载预压固结理论及应用

针对未打穿竖井地基传统固结计算方法的不足 ,将深厚软土未打穿竖井地基合理转化为双层地基 ;分析了双层地基超载预压的固结、沉降机理 ,给出了多级等速加、卸载条件下双层地基一维固结孔压解析解。考虑时间因素的影响 ,提出了反映土结构性的固结沉降计算方法。最后 ,结合工程实例计算 ,发现采用超载预压法处理深厚软土地基 ,对于控制工后沉降是不利的 ;工后沉降主要是下卧层的压缩变形造成的 ,约占工后总沉降的 74%左右。     

CFG桩复合地基固结计算研究

CFG桩复合地基常用于高速公路桥头或构造物等行车重要路段的软基处理,以达到消除桥头跳车的目的,对工后沉降要求较高。开展CFG桩复合地基固结理论的研究,对于计算其固结沉降,预测工后沉降,具有一定的应用价值。文中基于谢康和的双层地基固结理论,对路堤荷载下CFG桩复合地基的固结问题进行了初步探讨。     

洋山深水港区深厚吹填砂地基工后沉降分析

采用规范沉降计算法和一维固结理论相结合的方法对洋山深水港区一期工程深厚吹填砂陆域地基的沉降进行计算分析,并基于地基分层沉降的实测资料,采用反分析方法,确定陆域地基各土层的压缩模量和固结系数等参数,对洋山深水港区深厚吹填砂陆域地基的工后沉降进行预测。研究结果表明,在洋山深水港区的大部分分层沉降观测点处,处理吹填砂层的工后沉降都小于60mm,而未处理吹填砂层和下卧层的总工后沉降量都小于300mm;港区地基的工后沉降主要是由未处理吹填砂层和下卧层的压缩引起的,其占总工后沉降的80.90%～88.19%。该研究可为今后其他重大深水港工程的设计和施工提供参考。     

某动力固结法处理双层软土地基失败案例分析

基于动力固结法分析了双层软土地基的设计、施工及检测过程,总结了施工前、后地基土体物理力学参数,分析并计算了地基加固深度及工后沉降,并分析后继的补救措施———水泥搅拌桩的工后沉降。结论表明:下卧软弱土层的双层地基经动力固结法处理后仍具有较大的工后沉降,水泥搅拌桩次之;对工后沉降及差异沉降要求较严格的工程采用动力排水固结法仍需谨慎。     

潮汕机场软土地基处理试验研究及沉降规律分析

为加速地基沉降,减小工后沉降,结合潮汕机场软土地基处理,在试验区不同位置分别采用塑料排水板堆载预压法、袋装砂井堆载预压法和砂井堆载预压法3种不同的地基处理方法进行研究。同时对软土表面沉降、分层沉降、孔隙水压力等进行监测。监测结果表明,在潮汕机场软土地基处理采用堆载排水固结法明显改善了软土层的排水固结过程,技术可靠。并通过堆载预压试验和计算分析对比,对工后沉降进行了预测分析,提出了适用于潮汕机场软土地基处理沉降估算经验公式。     

天津某物流仓库欠处理地基沉降分析研究

欠处理地基上建成的物流仓库,在投入使用后库内地坪随地基沉降而产生较大变形,影响仓库正常使用并产生安全隐患。文中结合天津某欠处理地基物流仓库工程实例,通过地坪沉降实测和地基沉降及固结度理论计算,对欠处理地基沉降变形进行综合分析。研究结果表明,复合地基沉降计算时应充分考虑影响深度,避免处理深度不足而引起较大沉降;采用沉降与固结度联合计算分析软弱地基沉降较为可靠,为行业设计人员提供借鉴参考。     

大面积超载预压法处理软土地基的模拟分析

利用有限元软件Settle 3D对某大面积超载预压工程进行了数值模拟和预测，分析了堆载对地基变形的影响，并对该工程的工后沉降情况进行了预测。分析结果表明，软基固结沉降主要发生在堆载预压阶段；固结度从堆载到满载静置阶段，会先下降再上升，然后随着时间发展逐渐趋于稳定。预测结果表明该工程完工后地基沉降量较小，超载预压效果显著。     

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。     

软土地基处理的固结度与沉降分析

通过结合软土地基处理工程实例,采用太沙基三维固结理论进行固结度计算,与实测孔隙水压力计算固结度进行对比,并按照固结度代表实时压缩量与最终压缩量比值的定义对沉降进行推算,与实测沉降进行对比分析。分析结果对研究软土地基处理工后沉降计算有一定的意义。     

改进的分层总和法在黄土地区高填方地基沉降变形中的应用研究

黄土高填方沉降变形控制是工程建设的重点和难点。通过室内侧限压缩试验和加湿试验,总结了重塑黄土在自重应力和含水率变化下的变形特征。基于分层总和法的思想,引入了Gunary模型和割线模量法,将黄土高填方地基的沉降分为荷载引起的施工沉降和含水率变化引起的施工后沉降,并提出了黄土高填方地基沉降变形的计算方法。结合实际工程背景,预测了高填方工程的沉降变形。结果表明：黄土高填方沉降的主要来源是施工期荷载引起的沉降;随着填土高度的增加,工后沉降占总沉降的比例逐渐增大;在最优含水率条件下,当施工期压实度达到95%以上时即可完成土的排气固结,施工后期为土的排水固结;压实度的控制对高填方工程至关重要;该研究成果丰富了黄土高填方地基沉降变形的计算理论,为黄土高填方工后沉降和湿陷性沉降的研究提供了理论依据,并对黄土高填方工程的施工及工后沉降控制具有一定的参考价值。     

高能级强夯置换地基沉降理论分析及实测研究

根据沉降计算分层总和法,对高能级强夯置换处理后的新近深厚填土地基沉降进行理论计算。考虑到地基土层复杂性和理论计算局限性,对工后沉降开展实测研究。通过现场罐周沉降量监测与理论计算对比分析表明,高能级强夯置换复合施工工艺能有效加固性质复杂的新近深厚填土,场地工后沉降量、不均匀沉降和整体倾斜均能达到设计和规范要求。工后沉降监测曲线随着时间增长逐渐减小并趋于稳定。沉降计算和监测结果证明高能级强夯置换施工工艺处理新近深厚填土是适宜的,工后半年内场地地基土固结基本完成,大大降低工程建设周期。