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。     

中国极软岩石的分布及对公路建设的影响

从公路工程的角度出发,研究中国极软岩石的分布及对公路建设的影响。以岩石的单轴抗压强度为标准对极软岩石进行定义,在归纳和总结极软岩石成因、分类、组成及工程力学特性的基础上,进一步介绍了中国极软岩石的分布状况。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设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。     

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.     

混凝土芯砂石桩复合地基排水固结特性及试验研究

混凝土芯砂石桩是一项地基处理新技术,良好的通水性能和排水固结作用是有别于其他方法的技术特色之一。理论计算表明,混凝土芯砂石桩具有与塑料排水板或袋装砂井基本等效的排水固结功能;现场实测分析表明,混凝土芯砂石桩能加快超静孔压的消散,促进整个桩长范围内桩间地基土的固结密实,缩短路堤填筑和沉降稳定的时间,提高地基整体刚度和稳定性,同时提高桩侧摩阻力,加大荷载传递深度,提高深层地基压缩固结效果,有利于控制工后沉降。     

公路岩土区划中岩石分类体系与类型分布

为了认识岩土的区域分布规律及其公路工程性质,进行中国公路岩土区划研究,岩石类型区划是其中的重要组成部分。在分析和比较已有的岩石类型划分方法的基础上,提出了服务于岩土区划的岩石分类体系,即将岩石主要按照单轴饱和抗压强度(Rc)划分成坚硬岩石、次坚硬岩石、软质岩石和极软岩石等4种类型。基于ArcGIS9.1编制了《中国公路岩石类型分布图》,据此分析了中国公路岩石类型的分布情况以及区域工程性质。结果表明,坚硬岩石和次坚硬岩石在我国分布很广,强度较高,是较好的筑路材料;软质岩石和极软岩石分布很少,力学性质较差,易诱发公路地质灾害。中国公路岩石类型区划为中国公路岩土区划、灾害区划乃至公路自然区划等提供了重要参数和基础图件。     

基于Mindlin解的劲性砂桩芯桩轴力分布规律研究

劲性砂桩是一种新型复合材料桩。基于弹性半无限空间的Mindlin位移解及复合材料力学原理,对劲性砂桩中混凝土芯桩轴向应力分布进行理论分析研究,得到劲性砂石桩芯桩轴力分布函数,讨论了不同荷载、混凝土芯桩标号、砂土弹性模量情况下芯桩轴向应力分布规律,并与现场芯桩轴向应力测试结果进行对比分析。研究表明:该理论分析结果与现场试验所显示的规律基本一致,验证了理论研究的合理性。该研究对于了解劲性砂桩的荷载传递规律和工作机制具有一定的理论价值。     

无砂混凝土小桩后处理机理数值分析

以无砂混凝土小桩后处理高填方软基技术为研究对象,采用有限元数值分析方法,研究采用后处理技术的填方路基在填筑及后处理过程中的位移和孔隙水压力规律。分析了填筑及后处理过程中的应力、位移分布特点,得到了位移、应力以及孔隙水压力变化的一般规律。从数值分析方面验证了无砂混凝土小桩后处理方法的堆载预压、快速排水、固结等综合作用机理。     

排水固结法弹塑性固结沉降机理及应用

软粘土一般是天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑~流塑状态的粘性土,因为软粘土的这个特性决定了软土路堤的沉降和应力变化将会受到软土特性、分布特点、分布厚度及应力历史等诸多复杂因素的影响。根据广乐高速公路樟市至花东段T19合同段的软基路堤地段排水固结法加固处理实际工程,根据弹塑性机理分析该段软基的固结沉降,研究其固结机理并且将固结过程中的水土耦合作用考虑进来,可为今后类似的工程提供理论及应用借鉴。     

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。     

公路软基次固结及其工程意义探讨

从排水问题入手,在对次固结的定义、变形机理以及次固结的影响因素进行了探讨的基础上,结合次固结的工程意义,对主、次固结的区分以及室内次固结系数应用于实际工程的适用性等问题进行了论述,有助于对次固结问题及公路软基工后沉降问题的进一步认识。     

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%。     

排水固结法在连云港地区软基加固工程中的应用

探讨连云港地区软土的工程特性，通过对大量试验数据的分析，给出该地区软土数值计算的参考数据，对采用砂垫层预压和真空预压等排水固结加固连云港地区软基方法进行对比分析，给出适合于该地区软土地基沉降计算的实用简化模型和沉降计算方法。探讨连云港地区公路设计的极限填土高度，指出该地区公路低路堤设计的必要性：对今后该地区的公路软土地基处理具有一定的借鉴意义。     

压浆碎石桩技术研究

介绍了压浆碎石桩的技术特点、作用机理,并对其用于高填方软基处理和桥梁基础加固进行了研究.结果证明,压浆碎石桩处理技术具有排水固结、胶结、竖向增强、置换等综合作用,为高速公路软基、不良地基及桥梁基础加固和桥头跳车处理等提供了一条新的途径.     

筒桩复合地基固结性状三维有限元分析

考虑了桩、土、土工格栅之间的相互作用及地基土体固结的影响,采用三维有限元方法研究了路堤荷载作用下,打穿软土层和未打穿软土层的固结特性、沉降特性和应力分布特性,并对桩长、桩间距等影响因素进行的分析。研究表明:应使桩长穿透软土可压缩层,以满足控制地基最大沉降量的要求;格栅最大拉应力分布于盖板边缘处,随着地基固结时间的增加,格栅拉应力逐渐增大;随桩间距的增加,复合地基桩端处超静孔压的消散速率变小,桩与桩间土的沉降加大;随着桩长的增加,下卧土层超静孔压消散速率明显加快;临界桩长范围内,桩长对地基沉降起控制作用。     

现浇混凝土薄壁筒桩加固桥头软基试验研究

介绍杭(州)—宁(南京)高速公路浙江段二期采用现浇混凝土薄壁简桩新技术加固桥头软基的试验研究，通过对桩、土复合地基变形、稳定的试验观测，对处理效果和经济效益的对比分析，提出了现浇混凝土薄壁筒桩加固桥头软基试验的主要成果及结论。     

温州软粘土次固结变形特性试验研究

为了研究取土仪器、取样深度、软粘土类型、固结压力及压缩指数等对次固结系数Cα的影响,对温州软粘土进行了室内一维固结(蠕变)试验,结果表明:1)取土仪器所产生的扰动影响将降低土体次固结系数;2)当固结压力达到一定值时,次固结系数与土体取样深度无关;3)不同类型的软粘土在不同固结压力下土体次固结系数表现出不同的变化特性;4)次固结系数与压缩指数之比Cα/Cc大致在0.025～0.043之间。通过本次室内试验及结果分析,可为后续预估工程次固结沉降提供理论基础,并对在类似地基上建造的工程具有一定借鉴意义。     

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。     

沉箱-垫层-桩复合基础竖向特性的细观试验

为了分析沉箱-垫层-桩复合基础的竖向受力特性,以深水桥梁桩箱基础试验模型为背景,针对3组不同级配砂石垫层,进行了桩箱基础竖向承载特性试验。通过在沉箱顶部施加竖向荷载、桩身埋设应变片、土压力计以及位移计等测试方法,并在试验过程中采用粒子图像测速(PIV)技术进行连续跟踪拍摄,得到桩身侧摩阻力、桩顶刺入量、砂石流动趋势及垫层孔隙率等变化规律,利用图像处理技术获取了土体颗粒位移场,并采用颗粒流程序PFC~(2D)对该复合基础应力传递方式和孔隙率等细观特性进行补充分析。研究结果表明:砂石垫层颗粒级配对桩顶刺入量有较大影响,由粗集料和良好级配骨料砂石构成的垫层可有效减小桩顶刺入量;沉箱下沉时,桩身中性点位置从0.4L处下移到0.7L处,同时桩顶区域孔隙率由29.2%降低至11.2%,下降幅度较为明显,表明其颗粒被挤压密实形成核心区,与数字图像处理得出的土体位移场形态相吻合;PFC~(2D)程序分析结果与室内模拟的规律较为一致,沉箱刃脚处土体孔隙率经历了先下降后升高的过程,表现出土体的剪胀特性,而桩顶处土体孔隙率值持续降低,形成桩顶核心压密区。研究成果可为深水桥梁桩箱基础设计提供参考。     

带排水功能的半刚性桩实例应用研究及探讨

为了充分利用复合地基桩间软土的强度增长,对超软弱土地区中快速完成高填土路基的填筑提供一种新的软基处理方法,采用带排水功能的半刚性桩进行软基处理,通过对水泥砂浆的配合比、土工布的透水性及隔离固体颗粒特征等桩体材料试验,在地面上及地下分别进行试桩,以研究材料成桩后水泥砂浆的凝固特征、桩体强度特征及抗弯折性能。借助南沙公检法配套市政道路滑塌区软土中完成填土高度约10 m的路基填筑的实施案例,通过施工过程中软土的侧向位移、沉降、孔隙水压力及土压力监测,软土的原位测试及桩的检测等试验数据,分析路基填筑完成后的软基处理效果,并根据桩的承载力检测及桩土应力比监测初步探索其设计。研究结果表明:通过带排水功能的半刚性桩可加快路基的填筑,从而加速软土的强度增长及缩短软基的工后沉降时间;带排水功能的半刚性桩在凝固过程中,水泥与砂表现出明显的分选性,桩周水泥含量显著增多,桩体径向抗压强度逐渐增大,桩体表现出类似刚性桩的特征;桩周土工布发挥了明显的排水固结作用,使软基发生了较大的沉降,桩周软土强度显著增长,提高了桩周摩阻力,并充分发挥桩间土的承载能力,且桩能较好适应软土的大沉降变形,桩体表现出类似柔性桩的特征;按现行的复合地基设计理论,其承载力无法满足填土荷载的要求,而采用软基的沉降及稳定性进行设计更为合适;研究为探索复合地基设计理论提供了一种新的思路。     

CFG桩复合地基固结规律研究

根据双层地基理论,推导了未打穿软土层的CFG桩复合地基一维固结解析解,获得了路堤荷载下,单级匀速加载时地基中的孔压分布及地基的平均固结度、加固区固结度、下卧层固结度计算公式,并据此编制计算程序,分析了桩体刚度及复合地基置换率对CFG桩复合地基固结度的影响,有助于加深对CFG桩复合地基的固结特性的认识。