混凝土芯砂石桩在公路深厚软基处理中的应用

针对目前公路桥头段深厚软基处理方法的缺陷与不足,介绍了混凝土芯砂石桩复合地基处理桥头段深厚软基技术.该技术充分利用了芯桩砂石壳的排水作用,使桩间土的固结在施工和预压期间大部完成,以解决路堤等建筑物在使用期间的沉降和不均匀沉降问题,达到控制工后沉降和工后沉降差的目的.混凝土芯砂石桩复合地基具有工后沉降和差异工后沉降小、质量可靠、芯桩和芯桩砂石壳施工一次完成的特点,特别适合于高含水量、高有机质含量地区对工后沉降有严格要求的深厚软基处理.     

逐级加荷下混凝土芯砂石桩复合地基固结解析解研究

在线性加载的情况下,考虑了混凝土芯砂石桩复合地基中砂石桩的环形排水通道、土体施工扰动和地基附加应力分布形式,并采用桩土共同分担荷载的初始条件,得到了复合地基固结问题的控制方程及解答;在此基础上给出了复合地基按变形和应力定义的总平均固结度。最后,分析了加载历时、附加应力分布形式、芯桩与砂石桩直径比对地基固结性状的影响。结果表明:对于混凝土芯砂石桩复合地基按应力定义的固结度与按变形定义的固结度表达式不同;加荷历时越久,地基固结速率越慢;地基固结速率随着地基顶面和底面处的附加应力之比的增大而增大;地基固结随芯桩直径增大而先增大后减慢。     

本期导读

在分析、归纳中国极软岩石分布规律的基础上，从极软岩石对公路工程建没影响的严重程度出发，主要分析了极软岩石对公路路基和边坡工程两方面的影响中国极软岩石的分布及对公路建设的影响(齐洪亮等，P1)将混凝土芯砂石桩与其他竖向排水体的排水同结特性进行理论计算对比分析，并根据混凝土芯砂石桩加固某高速公路深厚软基的现场测试资料，对其排水固结性状和加固作用进行研究和验证混凝土芯砂石桩复合地基排水固结特性及试验研究(唐彤芝等，P4)针对高填方路基拓宽中采用元砂混凝土小桩处理控制差异沉降的情况，进行有限元模拟，较系统地研…     

陀螺桩结合排水固结法在软土路基工程中的应用研究

根据潮汕环线项目制造预制化、设计标准化、施工快速高效化的要求,提出采用陀螺桩浅层地基加固处理技术与排水固结法深层土体加固技术相结合的设计方案。一方面通过袋装砂井排水固结,加速深层地基土体固结沉降,提高深部软土地基稳定性和土体强度;另一方面,浅层采用预制装配式的陀螺桩地基加固技术,形成整体受力的刚柔筏,既可以作为强化垫层增大荷载扩散范围,又可以改善软基不均匀沉降,从而提高填土速度和填土高度,并避免发生局部失稳破坏。现场监测结果表明,采用陀螺桩与排水固结法相结合的软基处理工艺,在抵抗沉降和水平变形方面,具有较好的表现。     

水泥土搅拌桩复合地基固结机理室内模型试验

为了揭示水泥土搅拌桩复合地基的固结特性,进行了端承型水泥土搅拌桩复合地基和悬浮型水泥土搅拌桩复合地基加固软土地基的室内模型试验。通过监测荷载作用下复合地基桩顶和桩间土沉降、桩顶和桩间土应力及软土中不同位置处的超静孔隙水压力,分析了2种复合地基的桩土应力比、桩体荷载分担比、超静孔隙水压力消散等变化规律的差异性。研究结果表明:端承型搅拌桩较悬浮型搅拌桩可以明显减少复合地基的总沉降量与工后沉降;由于桩土刚度差异导致的桩土差异沉降引起了桩间土承担的荷载向桩体转移,桩间土承担的附加应力减少,桩土应力比增大,桩体荷载分担比增加,进而加速搅拌桩复合地基的固结;端承型水泥土搅拌桩复合地基较悬浮型水泥土搅拌桩复合地基的桩土差异沉降大,桩间土荷载转移现象更加显著,固结速率也更快;水泥土桩在复合地基中的排水通道作用并不显著,但因其模量较桩间土大,因此可以在一定程度上加速复合地基固结。     

海南某机场桩网复合地基沉降特性研究

以海南某机场桩网复合地基为例,在分析桩网复合地基作用机理的基础上,对其沉降规律进行研究,得出以下结论:桩网复合地基对总沉降量的控制能力较好,最大沉降量为176mm,远小于采用其他软土地基处理方法(如排水固结法)的沉降量;其沉降曲线符合一般地基的沉降规律;某位置的总沉降量与在桩网复合地基中的位置和软土分布区的位置有一定关系。用复合模量法对刚性桩网复合地基沉降量的计算结果相比实测偏大。     

分级加载下组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基固结解答

为了进一步完善组合渗流排水桩-不排水桩复合地基固结理论,就分级加载下组合型复合地基的固结理论计算展开研究。以组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基为研究对象,考虑碎石桩固结变形、不同桩体的涂抹效应和附加应力随深度与时间变化等因素,结合软土路基分级填筑的工程状况,运用解析法推导出分级加载下组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基固结解析解,并得到任意时刻复合地基的整体平均固结度解答。进一步地,将本文解退化为瞬时加载下附加应力沿深度非均布条件下的解,大大简化了计算公式。运用MATLAB软件对本文解进行编程运算,以不同加载历程、附加应力沿深度分布的3种模式和桩土模量比为基本变量,绘制出相应工况下复合地基的整体平均固结度曲线,然后对计算结果进行参数分析。研究结果表明:采用与工程实际更为接近的分级加载模式,发现不同加载历程对复合地基固结速率的影响较大;分级加载下附加应力沿深度非均布的固结度曲线基本重合,表明考虑应力时效性的应力分布模式对复合地基固结速率影响不大,从而可以将固结度计算公式简化,易于工程应用;但是在不同的CFG桩土模量比下,附加应力沿深度分布模式的不同导致地基的最终沉降结果有较大差异,增大桩土模量比有助于减小复合地基变形量,缩小沉降差异,维持地基稳定。     

砂桩处理某高速公路软基沉降观测特性分析

选用砂桩联合等载预压加固法,通过加固段断面的长期观测,桩土应力比随时间及荷载的增加呈现上升趋势;根据实测沉降曲线反推出地基土的固结系数,推求的固结度在加载初期与理论值较为接近。结果表明,经砂桩加固的地基随时间增长排水固结作用逐渐减弱,而复合地基的作用逐渐增强。     

地基土体排水固结沉降的ADINA分析

采用非线性分析软件ADINA建立地基土体固结沉降的有限元模型,利用ADINA的非线性特性和特有的多孔介质材料,考虑地基土体沉降过程中的排水固结,对地基土体固结沉降过程和结果进行分析,研究如何运用有限元计算地基土体的固结沉降问题。     

天然地基预压法中沉降速率方法分析

路基工程中预压地基的工后沉降动态控制沉降速率方法,没有地基固结排水条件和不同性质路段工后沉降控制标准的不同。文章采用基于线性加载固结分析的沉降速率分析方法,考虑了多层土的固结指标均质化和中间透水砂层的水平排水作用,分析了粘性土层与细粉砂层互层结构的沉降速率与工后沉降的关系。提出了不同固结排水条件,宜采用不同沉降速率控制标准的建议,并分析了预压地基中间透水砂层的影响。     

软土地基环境下的公路工程施工处理

首先对软土地基公路工程表层施工处理、粉喷桩加固、竖向排水等方法进行了分析,并以吉林某软土地基公路工程施工处理为例,对该公路软土地基的施工处理进行分析研究,为减小沉降趋于严重,施工单位采用三种技术措施,分别为路基中部填筑石灰土技术、减小路堤荷载技术、工后修补技术。工程对路基施工完后的沉降进行测试,以k10+285段的数据进行沉降分析,工程工后沉降量≤25 cm,不均匀沉降最大值为4.0 cm,工后容许沉降量符合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》。通过增设排水设施,使饱和软粘土快速固结。通过碎石桩体和注浆管分别完成低压注浆和高压注浆,排水通过砂垫层施工法完成,为顺利排水,砂石材料砂粒径要不小于0.70 mm,砂石含量要不大于垫层的14.5%。     

双层散体材料桩复合地基固结普遍解析解

发展了散体材料桩复合地基固结解析理论，既考虑了桩体刚度和渗透性，又考虑了地基的成层性和涂抹作用，根据所得到的解析解，通过计算和绘图，分析了双层散体材料桩复合地基的固结基本性状。研究表明，桩体渗透性，桩体刚度，桩径比，长径比和排水条件对地基的固结速率有较大影响，分别按孔压和沉降定义的平均固结度有一定程度的差别；沿用竖井固结理论进行计算得到的总平均固结度较本文理论的计算结果偏小。     

“长板-短桩”在软土路基处理中的应用

依托广州南沙新建滨河路BHLK1+790～+840段深厚软土路基处治工程，进行“长板-短桩”复合地基的现场试验作为一种新的施工方法，并与理论沉降计算进行比较。结果表明:“长板-短桩”地基处理技术将水泥搅拌桩和排水固结法相结合，在对沉降控制较严格的软土地基应用效果良好，为软土地基处理提供了一种新的思路和方法。     

搅拌桩复合地基沉降与固结特性研究综述

搅拌桩复合地基是软土地基常用的地基处理方法之一，沉降和固结计算是搅拌桩复合地基的主要设计任务之一，但是由于搅拌桩复合地基的特殊性，其计算方法与天然地基和桩基础有显著的差别。本文系统总结了国内外搅拌桩复合地基沉降和固结计算方法，分析了现有方法的优缺点，指出了需要进一步研究的内容和方向。     

路堤分级填筑条件下不排水端承桩复合地基固结分析

利用均质化技术将桩土复合地基均质化为均质土地基,考虑桩土相互作用,给出均质化后复合地基的等价压缩模量。在等应力假定基础上,建立了路堤分级填筑条件下不排水端承桩复合地基固结方程,给出复合地基固结的解析解,并与有限元法解答进行了对比;对不排水端承桩复合地基固结性状作了分析。研究发现,不排水端承桩复合地基固结速率远大于天然地基,在其他条件相同时,瞬时加荷情况下复合地基固结速率最大。复合地基固结速率随置换率、桩土模量比及加荷速率的增加而增大。复合地基置换率存在最佳值,超过最佳置换率后,复合地基固结速率随置换率增加增幅较小。     

基于ABAQUS的红粘土地基路堤填筑过程沉降分析

针对红粘土地区地基排水固结过程的复杂性,对红粘土地基排水固结沉降进行数值分析。采用大型通用有限元分析软件ABAQUS中的固结计算模块和自带的摩尔库伦模型,以贵州某高速公路建设项目为算例,对红粘土地基的沉降变化规律、孔隙水压力消散规律、以及土体的有效应力增长进行了研究。研究表明:有限元计算结果和实测值吻合较好,能较好反映红粘土地基固结沉降的实际情况,可为红粘土地基上公路建设工程中地基处理和工程设计提供参考。     

深厚软基路堤塑料套管桩处理固结及沉降规律

塑料套管桩（TC桩）作为一种应用于深厚软土地基的地基处理技术,具有施工快速、沉降小、承载力高等优点。针对增强体加固软土地基的作用特点,分析研究了TC桩处理地基的固结及沉降规律。根据未贯穿软（弱）土层的TC桩为不透水层及加固层、下卧层为单向固结的假设及孔隙水压力连续条件,将TC桩的加固层及下卧层视为双层复合地基,运用双层地基固结理论获得加固层及下卧层的平均固结度,并在此基础上提出了TC桩处理软土地基的沉降计算方法。之后,结合岳阳至常德高速公路试验段工程对本文研究成果进行验证,结果表明采用本文方法计算的固结度及沉降值与实测成果接近,说明该计算方法是合理的。最后,综合分析了桩长、桩间距对沉降的影响,其结论可为工程实践提供理论指导。     

公路施工中软土路基的施工技术处理研究

为研究公路施工中软土路基的施工技术处理,对天然软土的工程特性进行介绍,针对软土地基处理中的排水固结法和碎石桩法,深入分析其技术原理与工程特点,并对比研究其施工适用范围、工期时长等优缺点,结合工程实践,采用碎石桩法对试验段软土地基进行加固处理,探讨碎石桩法施工方法及施工工艺,并跟踪监测施工完成后软土地基的沉降量,监测结果表明:采用碎石桩法对软土地基进行加固处理,软土地基的沉降量能够明显满足规范要求,软土地基的处理效果较好。     

基于专家调查的珠三角地区软土地基处理方法的可靠性研究

主要对珠江三角洲高速公路建设中常用的排水固结法、排水固结法+换填轻质填料、搅拌桩复合地基、CFG桩复合地基、管桩地基等5种软基加固处理方法,开展了基于专家调查的高速公路软土地基加固处理方法可靠性分析与研究。通过对来自高速公路管理、设计、施工、研究单位的67位具有丰富的软土地基加固处理工程经验的专家开展咨询和调查分析,得出了不同软土深度情况下各种软基加固方法的可靠性程度评价结果。研究显示,珠江三角洲软土路基加固处理方法的可靠性从高往低的排列顺序依次为管桩地基、CFG桩复合地基、排水固结法+换填轻质填料、排水固结法、搅拌桩复合地基。当软土深度超过20m时,一般宜采用管桩进行地基加固处理。     

砾石桩复合地基桩土作用性状分析

为了探究盐渍土地区砾石桩复合地基桩土作用性状，结合西北地区某盐渍化软土地基处治试验段，运用有限元软件建立砾石桩复合地基数值分析模型，考虑砾石桩复合地基在施工期和运营期排水固结的前提下，对上部路基荷载作用下砾石桩复合地基桩土的承载性状、沉降性状、应力分担等作用性状进行分析。结果表明:路基填土高度对砾石桩复合地基桩土作用性状产生了较大的影响；路基填筑期至运营期，桩土应力比呈现先增大后减小，直至趋于稳定的变化规律。