高裂度地震区铁路液化地基处理措施的试验研究

研究目的:玉蒙铁路通过通海湖相沉积盆地,以粉细砂和粉质黏土为主,属典型的地震液化地基。针对设计采用的碎石桩加固处理措施,通过动三轴试验研究粉细砂两种密实度和排水条件的液化强度,验证采用挤密排水法处理加固的可行性;采用振动台试验模拟地基液化的孔隙水压力随地震裂度的变化情况,从孔压比的变化验证地基抗液化能力。研究结论:(1)通过动三轴试验和振动台试验,验证了碎石桩复合地基对通海盆地的粉细砂液化地基加固的可行性;(2)碎石桩的挤密和排水作用对提高粉细砂液化地基抗液化强度效果明显;(3)地震荷载作用时,通海盆地粉细砂液化地基的液化范围主要是路堤坡脚以外的范围,而路堤内的地基的孔压比则远远低于0.8(通常认为液化的孔压比),没有液化;(4)通海盆地粉细砂液化地基发生液化时,坡脚外地基的孔压比随加载时间迅速增加;(5)对于液化地基上的路堤,复合地基的加固范围仍是一个需要研究的课题;(6)液化地基其它加固措施(如:水泥土搅拌桩、CFG桩等)的抗液化效果尚待进一步研究;(7)建议在坡脚外采用隔震措施,再进行深入研究。     

拉林铁路沿线风积沙自由场及其加固地基动力特性分析

拉林铁路沿线风积沙地基液化是其面临的主要问题之一,利用振冲碎石桩法进行地基处理时存在局部沉降量大等一系列问题。为解决上述问题,借助振动台试验,分析了研究区风积沙自由场和水泥搅拌桩加固地基的动力响应特征。研究结果表明,当地震强度较小时(0.1g),地震动在风积沙自由场中有较为明显的自下而上不断放大的趋势,当地震强度较大时(0.3g),地震动在土层中从下而上呈现先增大后减小的趋势;风积沙自由场中的液化现象并非同时发生,而是具有明显的时间差,即从上到下逐渐发展;输入的地震动强度一定时,风积沙自由场表层沉降量和孔压比较加固地基明显偏大,前者的地表宏观反应也明显强于后者,这表明水泥搅拌桩对风积沙地基的液化具有较好的抑制作用,这种抑制作用与地震动强度呈负相关,但与土层的埋深呈正相关。该研究成果可为风积沙地基的液化处理提供借鉴和参考。     

CFG桩桩板复合地基处理高速铁路地基的现场试验研究

通过对地基的分层沉降、超孔压、侧向变形及土压力现场测试,研究了CFG桩在桩顶和筏板之间设置15 cm厚碎石褥垫层进行高速铁路路基深厚松软土地基工后沉降控制的地基受力、变形规律。测试结果表明桩间土的压缩发生在桩长下部的一定范围之内;摩擦桩桩端会产生进入下卧层的刺入沉降;没有连通有效排水通道的深层透镜体砂层中的超孔压消散规律与邻近的黏土层是一致的,不能作为透水层;桩向下刺入下卧层,桩端附近的土体中产生较高的超孔压,在深层没有排水面时,此超孔压会向浅层的地层消散,从而会引起浅层地基土的超孔压也经历一个先增长后消散的变化过程。地基的侧向变形微乎其微及桩土应力比都表明这样的结构很类似桩基础。     

东北某新建Ⅰ级铁路地震八度区路基分析及抗震处理

地震八度区路基工程,在基底土层承载力不足且地基土存在有地震液化性的饱和细砂层情况下,采用具有挤密、置换、排水及预振作用的碎石桩复合地基加固地基,是提高地基承载力、防止砂土地震液化的经济、有效的地基处理方法。     

微型桩加固土质边坡的加速度响应及其频谱特性研究

通过大型振动台试验,对微型桩及桩间土的加速度峰值分布规律进行了分析,并利用小波包分析具有的频带划分均匀能力和时频局部化性质,对水平向加载的El-centro波进行了分解,从而对其频谱特性进行了研究。试验结果表明:(1)由于加速度沿高程放大效应的影响,微型桩及桩间土的加速度峰值往往在桩顶处达到最大值;(2)影响微型桩和桩间土加速度的主要频段为低频地震波即第一频带(0.10~6.26 Hz)及第二频带(6.26~12.51 Hz);(3)高频地震波作用下,滑体底部位置处桩间土的响应情况较微型桩来说更加强烈,而在桩底位置处后排微型桩的加速度响应更为强烈。在实际工程设计与施工中,应避免微型桩与第一频带及第二频带下的地震波发生共振,对加速度响应比较强烈的位置应重点关注。研究结果可以为同类地区治理类似滑坡提供抗震设计支撑。     

干振碎石桩处理高速铁路震动液化地基施工技术

结合秦沈客运专线工程实际进行了干振碎石桩处理震动液化地基技术研究。分析了干振碎石桩复合地基抗液化机理,探讨了干振碎石桩施工工艺及质量控制方法,通过对桩身、桩间土及复合地基的检测,验证了干振碎石桩处理震动液化地基的可行性。     

饱和粉土地基CFG桩加固前后动力特性试验研究

以京沪高速铁路液化土地基加固为背景,利用大型堆叠式剪切变形模型箱,进行了饱和粉土地基和CFG桩桩网结构加固地基的振动台模型试验,分析了饱和粉土地基加固前后的超静孔隙水压力、响应加速度、剪切变形等动力特性的变化规律。结果表明,CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）桩网结构加固饱和粉土地基能够有效提高地基的抗液化性能。     

京沪高速铁路饱和松软土地基抗震加固关键技术探讨

研究目的:为配合京沪高速铁路的建设,解决在饱和松软土地基上修筑高速铁路的难题,铁道部批准开展《高速铁路液化土地基加固技术的试验研究》项目,目的是选取合理有效的饱和松软土地基、路基加固措施,控制路基地基的稳定性和沉降变形。研究结果:碎石桩和CFG桩桩网结构地基均明显减小了因地基液化引起的响应加速度放大作用,均能够有效地减小地基路基在地震条件下的沉降及不均匀沉降,提高地基路基的整体抗震性能。     

CFG桩桩-网结构地基抗液化性能数值分析

以京沪高速铁路液化土地基加固为背景,采用数值分析方法,通过各级加载情况下地基路基加固前后液化区域分布及超静孔隙水压力变化规律的分析,对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)桩-网结构地基加固饱和粉土地基进行抗液化性能研究.研究表明,未加固饱和粉土地基在加载加速度大于0.2g时,几乎全部液化;加固后饱和粉土地基在加速度幅值为0.1g时,加固区以外的饱和粉土地基面附近有小面积的液化,随着加载加速度的增大,加固区以外的饱和粉土地基面积液化进一步加大,并逐渐向桩间土发展,当加速度幅值达到0.4g时,路基发生完全液化;超静孔隙水压力随加载加速度幅值的增加而增大.CFG桩桩-网结构地基能够有效地抑制超静孔隙水压力的上升,从而提高地基的抗液化能力.     

地震液化对地铁地下结构影响的振动台试验研究

研究目的:当地下结构位于地震液化地层中时,地震液化引起地下结构内力重分布,相关的实测数据罕见且不易搜集。以往相关研究主要依靠理论分析和数值模拟方式对地下结构的响应进行探讨,并不能真实地重现地震液化过程地层与结构的变化。为取得第一手数据,通过在振动台上建立相似比模型,并以不同的地震波作为地震液化的输入条件,对地震液化过程中的试验数据进行归纳总结,得出相应规律。研究结论:(1)地震液化地层中的地铁车站结构,在长度方向中部受到的液化土压力值最大;(2)横向土压力与振动台最大加速度成正比关系;(3)车站结构顶部、底部和周围地层的孔隙水压力,随着振动作用累积上升而最终趋于稳定;(4)地铁车站围护结构的围封具有一定的抗液化作用;(5)本研究成果可为地震液化地层中地铁地下结构的抗液化措施提供参考。     

振动套管碎石桩加固可液化地基的研究

结合某桥梁软弱地基处理的工程实践,对振动套管碎石桩加固软弱易液化桥梁地基的参数从工期、造价、加固效果等方面进行比选,并对不同桩距的复合地基进行承载力试验和标贯试验,根据该工程的试验资料及数据,以及投入使用以来的实践,证明该立交桥采用振动套管碎石桩是成功的;同时证明,振动套管碎石桩用于加固可液化软弱地基也是可行的。它不但消除了液化,而且提高了承载力。在本例中地基承载力提高到原地基承载力的2·2倍。     

夯扩挤密碎石桩在沿海高速公路砂土液化地基中的应用

以唐山沿海高速公路为例,介绍了在砂土液化地基中,采用夯扩挤密碎石桩消除砂土液化的施工原理及具体的施工方法,并提出应注意的问题。实践证明,夯扩挤密碎石桩对砂土液化地基加固有效。     

可液化砂土地层盾构隧道地震响应研究

研究目的:本文以佛山地铁2号线盾构区间工程为依托,现场取样砂土,通过动三轴试验获取原状土体和加固土体计算参数,运用有限元分析软件ANSYS进行计算分析,对可液化砂土地层盾构隧道在横向地震波激励下的动力响应和地层加固减震效果进行量化研究与评价。研究结论:(1)在横向地震荷载作用下,地层与结构的地震响应峰值与地震波峰值在时间上并不同步,且地层与结构的地震响应发展规律差异亦较大,衬砌第一主应力最大值1.69 MPa;(2)隧道周围地层采取加固措施后,地层强度参数越大,管片位移降幅越大,主应力增(减)幅越大,可满足隧道强度和运营要求;(3)考虑到盾构掘进过程对邻近建筑物的影响,建议砂土地层地基加固采用每立方米掺入400 kg超细水泥的加固方案;(4)本研究结果可应用于可液化砂土地层盾构隧道抗震设计和选取加固措施。     

铁路海相软基CFG桩加固试验研究

针对CFG桩复合地基加固海相软土的适用性问题,在铁路正线进行了应用试验。采用CPTU孔压静力触探原位测试方法确定地基土状态指标、强度和变形指标;分别对CFG桩施工过程中的桩土扰动和成桩质量,路基填筑期及静置期CFG桩复合地基的桩土应力分布、孔隙水压力变化、沉降和变形进行了现场监测分析。结果表明:CPTU可以为软基加固处理提供更多的地基土参数;CFG桩复合地基适用于苏北地区海相深厚软土加固;CFG桩复合地基方案对加快地基沉降收敛和减小地基的沉降量效果显著,丰富了海相深厚软土复合地基处理技术与工程实践。     

基于荷载传递理论的刚性桩复合地基沉降计算

研究目的:软土地区高速铁路路基地基处理一般采用刚性桩复合地基结构,但目前考虑桩土协同工作的刚性桩复合地基沉降计算方法仍存在不足。本文通过荷载传递理论描述桩与桩间土之间荷载转移规律,由最小二乘法拟合桩间土表面荷载引起的加固区附加应力抛物分布方程,尝试建立刚性桩加固区沉降计算模型,为刚性桩复合地基沉降变形验算及桩体平面设计提供理论依据。研究结论:(1)刚性桩加固区桩与桩间土之间存在荷载相互转移现象,桩侧同时分布正负摩阻力;(2)桩间土表面荷载引起的加固区附加应力为非线性分布,可采用五点最小二乘法拟合其抛物分布方程;(3)沉降模型关于京沪高铁试验段刚性桩复合地基沉降计算结果与实测值接近,计算偏差约15%;(4)Randolph理论关于桩侧和桩端刚度系数取值方法使桩土沉降差计算结果偏大,刚度系数取值的合理性需进一步研究总结。     

浅谈京沪高速铁路CFG桩施工工艺及质量控制

水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是一种桩体与桩间土共同作用,形成水泥粉煤灰桩复合地基,加固处理后,地基承载力可达到200 kPa以上,它具有施工简单、加固效果好、节省材料、无污染等特点,是京沪高速铁路普遍采用的一种路基地基加固形式。     

碎石桩复合地基承载力探讨

研究目的:通过分析碎石桩复合地基承载力确定方法的不足,指出在饱和粘性土中碎石桩复合地基承载力计算式中引入桩土应力比的不全面性和应当考虑桩间土强度增长对复合地基承载力的影响。在此基础上,探讨初始复合地基承载力和在预压进程中复合地基承载力的确定方法,力求获得复合地基承载力随时间增长的动态计算公式。研究结论:对于散体材料桩体承载力的发挥依赖于桩间土的强度,两者为相关变量,因此碎石桩复合地基承载力可表示为桩间土抗剪强度的函数;碎石桩复合地基承载力是一动态变量,随桩间土强度增长而增长;给出预压进程中复合地基承载力随时间增长的动态计算公式,以便信息化施工。     

细砂地基加固中无填料振冲法合理孔距的探讨

通过工程实例和现场试验,研究无填料振冲法加固粉细砂地基的合理孔距问题。不同场地、不同孔距加固后地基的静载荷试验和标准贯入试验结果显示,经无填料振冲法加固的地基不同于有填料振冲法加固的效果,加固后的桩体和桩间土无明显区别,桩土应力比接近于1。若合理选取孔距使加固后的地基桩体和桩间土承载力接近,可将加固后的地基视为均匀地基。分析还表明,并非孔距越小加固效果越好,大面积加固处理前应通过试桩确定合理孔距。     

土工格栅结合振冲碎石加固液化地基的效果分析

介绍振冲碎石桩结合土工格栅加固液化地基的工作原理及施工技术，并进行地基处理效果分析，以确保铁路基工后沉降能满足设计要求。     

振冲碎石桩在公路软土地基处理中的应用

介绍在采用振冲碎石桩加固软弱土地基的工程中 ,根据加固地基承载力标准值、加固前地基承载力、土的压缩模量等参数进行桩的设计 ,以及在施工中正确选择施工参数的体会和施工中的注意事项。