浆喷桩地基控制高速铁路工后沉降的研究

研究目的:高速铁路软土地基处理对路基的工后沉降具有重要的意义.深层搅拌桩(浆喷桩)是软土地基处理的一种方式,其能否满足相关技术要求,关系到浆喷桩技术在高速铁路软基处理中的应用前景.通过采用浆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,对浆喷桩复合地基处理软土地基的加固效果进行系统的研究.研究结论:试验表明,浆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.设置了土工格栅碎石垫层后,浆喷桩桩体并无明显的向柔性基础刺入的现象发生,土工格栅碎石垫层的设置达到了均化基底应力及调整差异沉降的目的.实测的沉降分析表明,与天然地基相比,浆喷桩复合地基的固结速率得到了较为明显的提高.     

高压旋喷桩施工对既有铁路路基变形影响研究

高压旋喷桩在湿软黄土地基加固时效果良好,施工方便,适用于黄土地区既有路基帮宽工程地基处理,但其施工过程中会产生挤土效应,影响既有线路的运营安全。以某在建高速铁路引入既有城际铁路工程为依托,结合挤土试验和实测数据,探究高压旋喷桩施工对既有铁路路基变形影响规律。结果表明,对于单桩挤土试验,高压旋喷桩挤土效应与桩周土体距桩心距离呈负相关变化,距离桩心越近,挤土效应越明显。高压旋喷桩沿竖向挤土效应与土层位置、土层压缩系数和湿密度等相关,沿桩深度方向周围土体侧向位移变化在埋深0～5 m范围最为显著。高压旋喷桩施工后,周围土体会出现回缩现象,现场测试各测斜孔回缩值在0～2 mm之间。多桩施工时,高压旋喷桩周围土体会产生位移累积效应,挤土试验中所选4根桩全部施工完成后,距桩心2 m位置处的测斜孔,其侧向位移在埋深0～2 m范围达8 mm以上。既有路基变形实测发现,应力释放孔和高压旋喷桩施工时可导致既有路基上拱或沉降,既有路基监测点最大累计上拱量5.95 mm,最大累计沉降量7.13 mm。通过采取在既有路基坡脚设置应力释放孔、高压旋喷桩由内向外施工并严格控制高压旋喷桩施工参数的措施,可保证既有线路基...     

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

盾构隧道下穿既有铁路线路会造成铁路线路沉降变形,影响列车的正常运行。基于此,在某实际工程的基础上,对地基加固、盾构下穿过程中铁路线路沉降情况进行监测分析。结果表明：旋喷桩加固注浆施工对铁路线路影响很小,当旋喷桩加固施工完成后,主加固区施工对铁路线路影响较大;地基加固对盾构下穿时铁路线路变形控制有较好效果,隧道穿越施工期间,路基最大沉降量为36．52mm,轨面最大沉降量为15．88mm,满足规范要求。     

新型CFG桩板结构加固软土地基模拟研究

以京沪高速铁路某段软土地基为例,运用数值模拟和模型试验相结合的方法,研究采用新型CFG桩板结构加固软土地基的效果.采用ANSYS有限元软件模拟软土地基和新型CFG桩板结构复合地基在荷载作用下的位移,通过模型试验获得软土地基和复合地基的P-S曲线.数值模拟结果表明:经过CFG桩板结构加固的地基竖向位移明显减小,在结构加固区域范围内板、桩与桩间土以整体形式下沉,水平位移值较小.模型试验研究表明:CFG桩板结构复合地基由弹性工作状态向塑性工作状态过渡的临界外荷载为200 kPa左右,约为处理前地基临界荷载的2倍;CFG桩板结构在控制软土地基沉降方面效果显著.     

既有铁路基床非开挖旋喷加固效果数值分析

在基床内采用纵向旋喷桩加固措施是我国既有路基结构的一种新型加固方法,目前工程实践尚处于早期尝试阶段,理论研究尚未开展。论文阐述非开挖旋喷加固机理,并率先基于有限元理论建立列车-轨道-加固体路基三维动力分析模型,研究既有铁路路基加固前后基床动力特性变化。计算结果表明:(1)纵向旋喷桩可以有效控制路基面竖向位移,其中,在基床表层中加固效果明显,加固后路基面竖向动位移减少了41.2%;(2)旋喷桩加固后会引起路基面动应力增大,但由于固结体强度大幅增加,增加动应力与材料强度比值减小,所以整体路基结构受力有所改善;(3)非开挖旋喷加固法是一种有效的路基加固方法,适用于既有线路在运营条件下的快速加固。     

旋喷桩加固桩板墙桩前软弱地基模型试验

桩板墙嵌固段的水平承载力受桩截面尺寸、桩间距、嵌固段长度,以及嵌固段中上部地层强度的影响。基于蒙华铁路某桩板墙工点,通过开展旋喷桩加固桩板墙桩前地基模型试验,研究不同桩长时桩板墙桩身应变、桩顶水平位移、土压力变化规律,并探讨旋喷桩加固桩板墙桩前地基的合理深度。研究发现,采用旋喷桩加固可以有效提高桩板墙的阻滑效果;桩前土体抗力主要集中在桩前30 cm,随着深度增加抗力逐渐减小;当旋喷桩加固深度超过嵌固段深度的75%时,继续增大加固深度对控制桩身水平变形作用极为有限。     

碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤的工作机理分析

为进一步明确碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤的工作机理,本文建立无加固措施、碎石桩加固、抗滑桩加固及碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤的FLAC3D数值分析模型,研究4种工况土体的水平位移、竖向沉降及抗滑桩桩身内力与变形。结合正交设计方法,探讨斜坡软弱层土体重度、黏聚力和内摩擦角对抗滑桩桩身最大弯矩的影响权重排序。碎石桩、抗滑桩加固斜坡软弱地基分别可以明显约束竖向沉降、水平位移,而碎石桩与抗滑桩联合加固能同时削减竖向沉降及水平位移。碎石桩加固斜坡软弱地基,潜在滑动面一定程度上移;联合加固时抗滑桩桩身内力及变形较直接进行抗滑桩加固有较大幅度衰减,斜坡软弱层土体内摩擦角的变化对抗滑桩桩身最大弯矩的影响远大于黏聚力与重度变化。所获结论有益于碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤时抗滑桩设计技术改善。     

某站场软土地基加固设计

某车站改扩建工程位于软土地基区域范围,表层为含有块石、碎石的人工填筑土含石层,介绍该条件下地基采用引孔旋喷桩加固方案的设计及施工情况,并对软土地基沉降计算修正系数的选取、站场各部位工后沉降控制标准、含石层软土地基加固方案的选择及施工质量检测等方面进行分析探讨。     

螺纹桩和水泥搅拌组合桩地基处理数值模拟

基于蒙西华中铁路君山车站实际软土地基处理情况,运用FLAC 3D建立桩土二维有限元模型,比较分析螺纹桩和水泥搅拌桩组合桩在不同布置方式和不同桩间距工况下,地基土的竖向沉降、侧向位移以及地基土体的稳定安全系数。研究结果表明:组合桩在分开布置和交叉布置工况,随着桩间距的增加,地基土体竖向沉降量和水平向位移都增加,土体稳定安全系数随着桩间距的增加而减小,说明增大桩间距不利于土体稳定;在桩间距一定的情况下,桩体在分开布置工况下的竖向沉降量和水平向位移相比交叉布置工况有所减小,说明桩体分开布置有利于减小土体变形;当桩间距小于等于3倍桩径时,桩体分开布置的加固效果更明显,当桩间距大于4倍桩径时,桩体交叉布置的加固效果更明显。计算结果为软土地基处理提供了理论依据。     

输水管道群下穿既有铁路软土地基变形控制技术研究

大直径输水管道群顶管下穿既有铁路软土地基必然会引起铁路路基沉降和轨道变形,影响铁路行车安全。以顶管下穿既有京沪铁路工程为研究对象,对顶管下穿铁路引起的路基沉降和轨道变形规律进行数值模拟计算;提出软土地基沉降变形控制标准及加固方案、施工工艺参数及施工控制措施。通过现场监测成果,验证地基加固效果及其合理性。研究结果表明:输水管道群顶进施工引起铁路路基的最终变形沿铁路中心线呈"U"形分布,最大沉降量约为12.5 mm,大于最大路基面沉降和水平位移不应超过10 mm的要求。采用旋喷桩与袖阀管注浆相结合的地基加固措施,有效地提高了地基强度,减小了顶管施工对既有铁路的影响。整个顶管施工过程中,绝大多数监测点路基沉降值在3～10 mm之间,水平位移在2～6 mm之间,路基变形满足规定要求。该研究成果对新建构筑物下穿既有铁路工程的设计、施工具有借鉴意义。     

斜向旋喷桩加固重载铁路路基效果研究

以斜向旋喷桩加固朔黄重载铁路路基为工程背景,运用ABAQUS软件建立三维有限元模型,对比分析均布荷载作用下斜向旋喷桩加固路基前后路基内附加应力分布、路基面沉降的变化规律。研究结果表明:斜向旋喷桩加固路基后,在桩-土交界区域存在应力集中现象,尤其在桩底区域应力集中现象最明显。斜向旋喷桩加固后沿横截面方向不同位置处的附加应力值均较加固前降低,应力分布更加均匀,斜向旋喷桩具有明显的支撑加筋作用。斜向旋喷桩加固后,路基面各位置沉降值明显降低,斜向旋喷桩对降低静荷载作用下路基面的沉降具有积极作用。研究结果为进一步揭示斜向旋喷桩加固效果和朔黄重载铁路扩能改造工程提供参考。     

杭甬客运专线深厚软土工程实践及沉降控制

针对杭甬客运专线广泛分布深厚软土的特点,分析沿线软土的工程地质特性及其对铁路工程建设的影响.根据现场实测数据,评价超长灌注桩控制桥梁沉降效果;阐述和分析预应力管桩筏板结构、布袋注浆桩加固、搅拌桩联合插塑板、高压旋喷桩等地基加固措施,并科学合理应用,有效控制路基沉降;采取加强支护措施,确定安全距离和支护方案,确保邻近既有线桥墩基础基坑开挖和既有线运营安全;强调科学研究和现场监测在工程实践中的指导作用.     

高压旋喷桩联合袖阀管注浆加固法下盾构隧道施工过程路基沉降影响分析

以福州地铁1号线下穿福州火车站铁路工程为依托,应用有限元软件MIDAS/GTS建模并分析地基不加固、仅采用高压旋喷桩加固、仅采用袖阀管注浆加固、高压旋喷桩联合袖阀管注浆加固4种施工方案控制路基沉降的效果。试验及计算表明,高压旋喷桩联合袖阀管注浆加固地基方法能发挥高压旋喷排桩隔水和袖阀管注浆加固地基提升土体强度的优势,可减少沉降50%,是改善复杂地质条件地区盾构隧道施工中路基产生过大变形的有效方法。     

粉喷桩复合地基处理高速铁路软土变形的试验研究

通过采用粉喷桩复合地基处理高速铁路软土地基工后沉降的现场试验,对粉喷桩复合地基的变形进行了研究.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.本试验段粉喷桩复合地基的压缩主要由加固区的压缩变形引起.粉喷桩复合地基深层水平位移和坡脚及以外边桩变形特征均表明,由于打穿软土层粉喷桩的侧向约束作用,坡脚及坡脚外的沉降与水平位移均较小.粉喷桩复合地基最大沉降速率为5.8～7.0 mm/d,最大的水平位移值为2.5 cm左右.深层水平位移速率也很小,水平位移的主要影响深度为软土层,粉喷桩复合地基路堤的填筑不受稳定性的控制.粉喷桩复合地基对周围结构物的影响较小,可以不考虑路堤施工对周围结构物的影响.碎石垫层的设置达到了均化基底应力及调整差异沉降的目的.     

某铁路车站软土地基的沉降变形特性

通过理论计算和沉降施工监测表明,软土地基在附加荷载下沉降大,地基沉降主要是路堤填土造成的。加固前软弱地基固结时间长,需加固后12a才能满足铁路工后沉降不大于20cm要求。淤泥层采用塑料排水带(真空预压)加固后,固结时间大大缩短,在加固后240d就能满足工后沉降小于20cm和沉降速率小于5cm/a要求。由于理论计算与实际施工条件有差异,再加上软土地基本身的复杂性,实测沉降与理论沉降计算值两者并不完全一致,实际沉降值略大于计算值,实际沉降值在大致地基加固后2a后才趋于稳定,时间长于计算值。有限元计算和实测值表明:地面沉降变形最大点位于地面线中心点,路肩次之,往路基两侧边坡坡脚处沉降量最小。研究结论可为类似工程施工参考。     

旋喷桩复合地基技术在加固软土路基中的应用

采用旋喷桩加固软土地基的形式,用以提高软土地基的承载力和变形模量,达到地基加固目的.结合工程设计实例,对软土设计计算及施工质量控制进行了阐述.     

采用高压旋喷桩加固铁路箱涵的基底应力与沉降计算

结合工程实例,针对文献[1]关于涵洞基础工后沉降的要求,对采用高压旋喷桩加固铁路箱涵的基底应力和沉降进行了计算和分析;并对软土地基上铁路箱涵的基底复合地基处理提出了一些建议.     

浅谈星华路顶进框架桥高压旋喷桩地基加固施工技术

本文主要介绍了星华路既有线顶进框架桥高压旋喷桩地基加固的处理方式及施工工艺，利用高压旋喷桩加固既有铁路线下框架桥箱身地基基础，发挥了旋喷钻机机械小巧、桩体强度高、对既有线路影响小的优点，有效地解决了框架桥在顶进过程中的“扎头”和工后变形、沉降现象。     

高压旋喷桩在采动区铁路地基约束加固中的应用

以某煤矿铁路专用线为例，根据扰动土特性通过理论计算得出了软土路堤的极限高度，采用高压旋喷桩对软土地基进行处理，依据路基开采预计下沉量，进行地基整体加固设计，并通过数值模拟对设计方案进行分析，得出地基采用约束加固，虽竖向变形较大，但可以满足正常使用，工程成本造价明显优于整体加固，为解决类似问题提供借鉴。     

高压旋喷桩加固便梁基础

在既有立交桥改造施工中,桥基础为软土地基,施工场地小,采用高压旋喷桩加固地基效果良好。文章以东伸铁路立交桥改造工程为例说明了高压旋喷桩的设计、施工和质量控制措施,为类似工程提供借鉴。