不同垫层下管桩复合地基现场对比试验研究

为比较管桩+钢筋混凝土板复合地基、管桩+桩帽+土工格室复合地基、管桩+桩帽+土工格栅复合地基的受力和沉降控制效果,开展了3种复合地基处理深厚软土路基的现场试验,分析研究了不同垫层条件下管桩复合地基受力和变形规律,结果表明:路堤荷载作用下,桩顶和桩间土应力由路基中心向路肩、坡脚处逐渐减少,土工格栅垫层时桩土应力比为2.47~5.42,土工格室垫层加固桩土应力比为2.30~6.25;钢筋混凝土板垫层时桩土应力比为8.05~14.81;随着路基填土荷载的增大,土工格栅、土工格室拉力逐渐增大,路肩位置拉力最大,相同荷载作用下土工格室所受拉力大于土工格栅;3种复合地基加固措施中管桩+钢筋混凝土板对路基沉降的加固效果最好,稳定后地基面沉降分别为土工格栅和土工格室桩网复合地基地基面沉降的68.46%和72.56%.      

路堤下的水泥土搅拌桩复合地基性状的探讨

目前在路堤基础下复合地基的设计中仍沿用刚性基础下复地基的设计理论,因而造成实测值与设计值相差甚远.结合高速公路软土地基处理中的现场试验和数值分析,分析了路堤下桩土应力、桩土表面沉降、桩身附加应力、复合地基承载力、侧向位移等.结果表明:在路堤下这种复合地基桩土应力比变化总体趋势为逐渐增大,但总应力比不大,应力集中不明显;桩土沉降存在不协调,实测土的沉降量比桩的沉降量要大;群桩时复合地基的承载力小于单桩复合地基承载力;侧向位移较小.     

复合地基承载特性的有限元分析

采用有限元计算方法以及邓一张模型，对柔性基础下水泥土桩复合地基的承栽特性进行了分析．探讨了不同桩土模量比与桩身应力的关系、桩侧摩阻力随桩长的变化以及不同面积置换率对地基沉降的影响和水泥土桩存在临界桩长等问题，得出了有益的结论．     

高速公路夯实水泥土桩复合地基桩土应力比试验研究

结合现场试验,研究了高速公路夯实水泥土桩复合地基桩土应力比随路基高度及时间的变化规律.在路基填筑期间,桩土应力比并非常数,基本上在1.0～2.0之间变化.在荷载不变的条件下,随着时间的增长,桩土应力比随之增大,但变化幅度较小.该成果为类似工程设计提供参考.     

水泥土挤密桩复合基础处理研究

针对湿陷性黄土地质的强度低、易变形的特点,通过采取水泥土挤密桩加固,探究水泥土挤密桩的加固原理,阐述路基处理的施工工序,运用室内实验的检测方法验证复合地基的处理效果。研究结果表明,通过水泥土桩和原地基土所组成的复合地基处理能够改善黄土的物理力学性质,增强抗变形能力。可以对水泥土挤密桩复合基础处理研究提供借鉴。     

武广高铁CFG桩复合地基工后沉降影响因素

为了研究软土地区高速铁路CFG(cement flyash gravel)桩复合地基工后沉降,以武广客专试验段为例,基于有限元理论,借助ABAQUS软件,对多个影响CFG桩复合地基工后沉降的因素进行数值模拟,分析各因素对其沉降的影响程度和规律,确定控制沉降量的主要因素.研究结果表明:增大桩的弹性模量或桩径,桩土应力比均增大;增大垫层厚度,桩土应力比减小;采用钢筋混凝土管桩和CFG桩组合时,在CFG桩桩顶的最大沉降为2.01 mm,与全为管桩的情况相比,不均匀沉降减小了46.5%.      

长短桩复合地基在高速公路软基处理中的应用

分析了软土地基里长短桩复合地基处理的实用性,因此针对某一地区的高速公路软土地基中的长短桩复合地基作了详细的研究与测试。并且将测试结果和路基沉降的监测结果和长桩、短桩与多桩的复合地基的静载荷试验作了对比。研究表明,单桩的复合地基的最大承载力大约为240 kPa,超过了设计值127kPa;而路基工后的最大的沉降量为1.31 cm,表明了处治的效果较好,所以用长短桩的复合地基来处理软土地基是可以实施的。     

高速公路桩-网地基建设期工作形状研究

随着高速公路工程实践标准逐渐提高,承载能力更好的桩-网复合地基逐渐在软土区路基地基处治中。为深层次探索高速公路桩-网复合地基建设期工作形状,依托工程实例,结合现场测试数据和数值模拟,对路基建设期地基沉降、桩土应力等进行了分析。结果表明:地基沉降主要发生在填筑期,整个过程呈现"快速-缓慢-稳定"变化特征;受桩-网复合地基桩土刚度差异客观存在影响,桩承担土压力远大于桩间土,土压力沿路基横向分布呈锯齿状;结合数值模型预测路基长期固结沉降规律,其中建设期沉降基本完成85%以上;数值模型沉降计算与现场测试吻合度较高,验证了其合理性与可靠性。研究成果可为桩-网刚性地基设计提供借鉴。     

灰土挤密桩复合地基桩土应力比试验研究

结合灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基工程实际进行了单桩、三桩复合地基静载荷现场试验。试验结果表明：桩顶应力、桩间土应力随板底应力的增大而增大,并且应力逐渐向桩顶集中;距离桩边不同位置处的桩间土应力沿桩径方向呈非线性分布;相同的板底应力条件下,单桩复合地基桩土应力比大于三桩复合地基桩土应力比,该结论可为类似复合地基设计提供参考。     

路堤荷载下刚柔长短桩复合地基承载特性研究

为研究路堤荷载下刚柔长短桩复合地基的承载特性,结合某桥头过渡段带帽薄壁管桩（pre-stressed thin-wall concrete,PTC）联合水泥土搅拌桩（cement deep mixed,CDM）的软基处理工程,开展了PTC-CDM组合式长短桩复合地基承载特性现场试验,对路堤填筑过程中桩土应力比、荷载分担比以及桩土沉降差的变化规律进行了分析,并进一步采用有限元对刚柔长短桩复合地基的路堤荷载传递规律进行了数值模拟.试验与计算结果表明:CDM桩顶与桩间土应力增长缓慢,PTC桩帽上应力增长相对较快;填土达到一定高度土拱完全形成后,大量的路堤荷载转移至刚性长桩;刚性长桩和柔性短桩的桩土应力比分别达到7.5和2.1;短桩的存在减少了长桩桩顶荷载和上部桩身出现负摩阻力的深度,中性点位置上移;短桩达到一定桩长时再增加其长度,对路基总沉降影响不明显,因此,短桩桩长可根据承载力要求的临界桩长来设计.      

非埋式桩板结构路基承载机制

为了研究深厚湿陷性黄土地基非埋式桩板结构路基的承载机制,选取试验段典型断面进行元器件布置与长期观测;考虑桩土相互作用,依据等刚度的原则引入综合转动刚度的概念,建立了纵、横向平面分析模型,对非埋式桩板结构的受力与变形特性进行测试分析。实测结果表明:结构主筋应力测试值与理论值相差10%～30%,吻合较好,最大值出现在托梁支座断面上侧,为60.60MPa;桩侧土体承受约95%的荷载,且未产生负摩阻力;桩板结构的荷载传递规律与传统路基不同,桩基将荷载传递到更深的持力层,改善了路基软弱土体部分的受力状态;轨道结构完工半年后,承台板顶面最大累计沉降出现在中跨跨中断面,为1.0mm,满足沉降控制要求。     

高速铁路CFG桩复合地基柔性载荷试验探讨

高速铁路路基基础有两种形式：刚性基础和柔性基础,但目前对于CFG桩复合地基常用的质量检测方法为刚性承压板载荷试验,这种检测方法对于柔性基础来说是存在缺陷的．本文给出一种适合于高速铁路柔性基础作用原理的复合地基载荷试验方法,模拟高速铁路柔性加载的特性．通过对高速铁路CFG桩复合地基现场试验,研究其沉降变形和桩土荷载分担特性．     

沪宁高速公路扩建工程软土地基处理和路基拼接技术研究

为减小路基拼接在新老路基间产生的差异沉降,从减小路堤荷载出发,研究了EPS轻质路堤填料在拼接工程中的应用;在加固地基方面针对传统地基处理方法处理深厚软基的缺陷,将PTC管桩应用于高速公路的拼接工程,设计中应按不同土质条件和工况采用不同的沉降分析计算方法,利用沉降观测资料反演分析所获得的地基参数可使计算获得较高的精度,文中推导的能反映地基层状性质和三维变形特征的带帽疏桩复合地基的桩、土应力比等计算公式,桩长、桩径、桩间距、桩帽尺寸及垫层厚度的优化设计方法,经实践证明具有较好的工程适用性。工程实践表明,采用EPS和带帽PTC疏桩处理地基拼接工程满足设计要求,处理效果明显。     

基于高速铁路软土路基固结沉降有限元分析

利用大型有限元软件ABAQUS,结合工程实例分析了软土路基分步修筑固结沉降的变形特性。计算结果表明:在路基分步填筑过程中,填土加载引起内部孔隙急剧变化,水体流失产生附加应力导致路基沉降。因此,施工中通过控制填土的速度来减小路基沉降是提高路基修筑质量的一个重要手段。同时,该标段结合实际情况,采用旋喷桩和土工栅格的加固方法,通过路基施工后沉降观测数据来看,效果明显。     

基于PCC桩处理高速铁路软土路基施工工艺的研究

结合我国东北某地区高速铁路某标段软土路基处理工程实例,采用有限元方法,通过对比采用PCC桩加固和不加固软土路基的位移沉降,阐述了PCC桩改善软土路基的力学原理,同时提出PCC桩施工的具体方案。     

软土地区桩柱式路基力学行为的数值模拟

以快速拉格朗日有限差分法程序FLAC为平台,建立软土地区桩柱式路基的数值分析模型,研究了桩柱式路基的力学行为。分别用桩单元、绳索单元模拟桩柱、筋材,分析了路基的沉降、侧移、孔压与稳定特性,及桩柱、筋材的内力分布,比较了桩柱式路基与传统土石方路基的特点,对桩柱、筋材、路堤与地基的设计参数对路基沉降和地基侧移的影响进行敏感性分析。分析结果表明,桩柱式路基表面的最大沉降、差异沉降仅为传统土石方路基的1.48%、1.40%,地基侧移仅为传统土石方路基的0.88%,因此,桩柱式路基力学行为优良。     

高速铁路桩板结构承载板伸缩温度力研究

以某高速铁路桩板结构路基工程为背景,研究了桩板结构路基单联跨数对承载板体伸缩温度应力的影响规律,提出了桩板结构的结构布置原则;并根据桩板结构路基具体结构特征,推导了计算结构整体升降温引起的承载板体伸缩温度应力计算公式,该解析式与空间有限元法计算结果较好吻合,可方便地计算承载板的伸缩温度应力。