强夯作用下地基超孔隙水压力的变化规律现场试验研究北大核心

通过在济（南）乐（陵）高速公路试验区地层不同深度埋设孔隙水压力计,观测并分析强夯过程中超孔隙水压力的变化规律。结果表明：在1 500 k N·m夯击能夯击后,强夯最大影响深度可达8.5 m,有效加固深度约为6 m,有效加固深度系数为0.490;浅层超孔隙水压力增量大于深层超孔隙水压力增量;强夯径向影响宽度可达6 m,有效加固宽度为2-4 m;单点夯后6 h超孔隙水压力趋于稳定,24 h超孔隙水压力基本消散。另外,通过室内标准贯入度试验验证了该地基采用强夯处理后加固效果明显,7 m深度内土体地基承载力大幅提高。     

强夯作用下地基超孔隙水压力的变化规律现场试验研究

通过在济(南)乐(陵)高速公路试验区地层不同深度埋设孔隙水压力计,观测并分析强夯过程中超孔隙水压力的变化规律。结果表明:在1 500 k N·m夯击能夯击后,强夯最大影响深度可达8.5 m,有效加固深度约为6 m,有效加固深度系数为0.490;浅层超孔隙水压力增量大于深层超孔隙水压力增量;强夯径向影响宽度可达6 m,有效加固宽度为2~4 m;单点夯后6 h超孔隙水压力趋于稳定,24 h超孔隙水压力基本消散。另外,通过室内标准贯入度试验验证了该地基采用强夯处理后加固效果明显,7 m深度内土体地基承载力大幅提高。     

京沪高速铁路某路段强夯置换碎石墩地基加固工艺的试验研究

为探索京沪高速铁路某路段强夯置换碎石墩地基加固的工艺参数、施工方法以及土性适用条件并验证其加固效果,根据现场测试对强夯置换作用后,土层内会产生较大的孔隙水压力和孔隙水压力消散情况进行了研究.研究结果表明,加固体基本与基岩接触,加固体间的土体承载力特征值可达到240kPa,满足设计要求.     

真空动力固结法在迁曹铁路软基处理中的应用

真空动力固结法是将强夯技术和真空降水相结合,利用真空降水加速强夯过程中超静孔隙水压力消散和孔隙水排出,提高土体强度、降低其压缩性的一种地基加固方法。其特点是：施工操作简单,工效高、施工周期短,加固效果显著。介绍迁曹铁路软基处理中应用的真空劲力固结方法,为类似工程提供借鉴。     

爆炸法处理深层软弱地基试验研究

试验将袋装排水沙井，堆截预压和深部爆炸加载相结合，使深层软弱地基中的爆炸作生压实和快速排水固结，达到高效加固地基的目的，分析了现场爆炸处理地基试验过程中孔隙水压力变化过程，地表沉降量，触探试验值，土样物理力学性质指标和压缩空腔的变化，认为深部饱和土中爆炸后瞬时峰值压力很大，而且在很长一段时间内仍保持较高孔隙水压力值，能产生长达3天的持久排水固结，与此同时地表沉降在爆后迅速发生，两次爆炸区的沉降量比一次爆炸大得多，由爆炸前后触探试验和土样物理力学性质实验对比，爆炸后土层强度指标有所提高，承载力提高20％，压缩模量提高了20％，另外炮孔内腔体积也扩大了9倍，试验证明用爆炸法处理深层软弱地其是有效的，成功的。     

胶济客运专线非饱和土强夯地基现场试验研究

在较深厚的非饱和土地基上修建客运专线,当沉降不满足设计要求时需进行地基加固.强夯是一种较为经济的地基加固措施,进行非饱和土地基强夯加固现场试验研究,对在大量存在的非饱和土地基上修建客运专线具有重要意义.研究表明:强夯前地基荷载试验P-S为双曲线模型,强夯后呈直线型;试验断面地基承载力提高1倍左右、影响范围土层压缩模量提...     

铁路站场大面积填海地基分区域强夯处理与检测

提出广西北部湾某铁路站场素填土填海地基分区域按2 000~12 000 k N·m能级强夯处理设计方案。为便于对强夯地基处理效果进行对比分析,采用动力触探和瑞利面波法对强夯处理前和处理后的地基进行了检测,采用静力载荷法对强夯处理后的地基进行了检测。综合检测结果表明,经强夯处理后地基性能明显改善,地基承载力和压缩模量均达到设计要求,强夯处理效果较好,并且检测出局部软弱地层,为后续进一步地基处理提供了参考依据。     

高速铁路站场咽喉区复合地基的工程特性研究

结合京沪高速铁路济南西客站工程实际,对站场咽喉区深厚软土大面积堆载预压下复合地基的工程特性开展现场试验研究,分析不同位置和深度的超孔隙水压力、沉降变形以及桩土应力等参数随时间和填土高度的变化规律,为该地区同类工程设计和施工提供科学依据。研究结果表明:站场咽喉区复合地基内的超孔隙水压力随着荷载的增加而增大,达到峰值后消散,其变化略滞后于荷载的变化;超孔隙水压力的最大值出现在下卧层上部;在下卧层中,随着深度的增加,超孔隙水压力逐渐减小。站场咽喉区复合地基最大沉降发生在25m CFG桩加固区的中部,35mPHC管桩有效减小了站场中心区的沉降。主要压缩量发生在加固区底部和下卧层。站场咽喉区复合地基由路堤中心向外,桩应力、桩间土应力及桩土应力比总体呈减小趋势。在路堤填筑和预压中,站场咽喉区复合地基桩间土应力向桩传递,桩间土应力逐渐减少,桩顶应力逐渐增大,并逐渐趋于稳定。     

爆炸法加固软土地基的试验研究

研究目的:尝试在软土地基处理进程中取代强夯产生的动载荷的新方法。研究方法:本文通过宁启铁路线DK 172 000~DK 172 200段软土路基现场试验,对比分析爆炸法和堆载预压法处理饱和软土地基的固结效果。通过地表沉降、全断面沉降、侧向位移的现场观测结果分析,获得了爆炸后软土地基的沉降规律。研究结果:证明了爆炸法可以达到软土地基加固处理的效果,并且地表沉降速率加快,有利于缩短软基固结处理时间。研究结论:文中提出爆炸动力固结法处理软土地基的工艺过程,并对爆炸法和强夯法等动力固结处理软土地基的作用机制进行了比较分析,理论上推断爆炸法比较适宜对深层软土地基的加固处理。     

强夯加固煤矸石地基物理模拟试验研究

通过强夯加固煤矸石地基物理模型试验,研究了强夯冲击荷载作用下不同夯击能煤矸石地基的密实度、弹性模量、粘聚力、承载力等的变化规律。确定了一定夯击能作用下的煤矸石地基的承载能力,可为强夯现场施工参数确定提供参考。     

不同加载频率及循环应力水平对人工冻融软土动力特性影响试验研究

近年来冻结法作为一种提高土体强度的手段被广泛应用于地铁隧道施工中,然而在列车循环荷载作用下冻土融化后会产生较大变形,影响地铁列车的运营安全。基于室内动三轴试验,研究列车加载频率、应力幅值和固结压力对冻融土体动孔压及应变的影响,得到地铁列车循环荷载下冻融软土的动力特性规律。试验研究表明:冻融后土体强度显著降低,且由于列车循环荷载作用会发生更大程度的下降。在地铁不同频率荷载下,其加载频率越低,动孔隙压力值越高,冻融后软土应变增幅明显。在相近循环应力比下,固结压力比应力幅值对冻融土动力特性影响更大。同时,基于试验数据,建立地铁列车循环荷载作用下的冻融土孔压累积模型,模型预测值与试验值较为吻合。     

微型注浆钢管桩在高铁站场软基加固中的应用研究

对新建鲁南高铁站场软土地基采用微型注浆钢管桩进行加固,探讨了软土地基微型注浆钢管桩加固方案及其施工技术;为评价站场软基微型注浆钢管桩加固效果,开展微型注浆钢管桩成桩施工过程中现场监测试验,通过埋设监测元件获得加固区邻近区域土体的变形分布与发展规律。结果表明在微型注浆钢管桩成桩过程中,地表纵向水平位移变化比较小,地表竖向位移无明显变化,产生的深层横向水平位移和纵向水平位移都较小;并且在成桩过程中,各测试断面的孔隙水压力随地下水位的下降而略有降低,没有出现明显的超孔隙水压力。这些结论证明采用微型注浆钢管桩加固站场软基是成功的,可以进一步推广使用。     

大面积真空预压加固法处理软土地基技术研究

真空预压是软土地基加固处理的一种方法,结合京沪高速铁路上海虹桥枢纽工程的深厚软土地基加固处理与沉降控制资料,介绍采用真空预压加固的虹桥动车运用所软基的一个试验段施打排水板引起的沉降、地基表面沉降以及孔隙水压力的现场观测和试验,并对观测结果进行了分析。最后,结合现场测试数据,采用数值计算方法对地基加固措施的受力特性和沉降变形规律进行分析,得到的沉降量与实测沉降推算结果较接近。     

高铁沿线地下水位动态变化引发的成层弱透水层固结研究

采用Laplace变换和传递矩阵法推导高铁沿线地下水位动态变化引发的成层弱透水层固结变形的解析解,通过与ABAQUS数值计算结果对比验证解析解的正确性。利用解析解对某高速铁路沿线成层弱透水层的固结性状进行研究,计算地下水位动态变化下土层的固结变形量、变形速率和超静孔隙水压力随时间的变化,并分析土层压缩模量和渗透系数对土层固结变形的影响。研究结果表明:随着地下水位降低,土层中孔隙水压力逐渐降低,土层固结变形量和变形速率逐渐增加;当地下水位保持稳定后,土层固结变形速率逐渐降低,但土层仍持续较长时间的固结过程;土层压缩模量越大,土层系统总沉降量和沉降速率越小;土层渗透系数越大,土层总沉降量越大,水位稳定后土层系统完成固结的时间越短。     

粤电中山项目真空预压监测成果分析

粤电中山项目软基采用真空预压法处理,为达到监控施工安全和验证地基处理效果的目的,进行了施工监测。施工过程中采用了膜下真空度、地面沉降、分层沉降、地下水位、孔隙水压力、深层水平位移等多种监测方法,根据监测的数据推算了最终沉降,计算了固结度,为卸载提供了依据,获得的实践经验可在其他类似工程中推广应用。     

考虑饱和度变化的高速铁路非饱和路基固结分析

饱和度对非饱和土的固结特性有明显影响,研究饱和度对固结变形的影响规律,有助于科学预测高铁基础工后沉降。基于Fredlund双参数理论和已有的一维固结解析解,求得非饱和土的一维固结速率。在考虑饱和度和渗透系数关系的情况下,结合典型算例,分析饱和度对固结特性的影响。研究结果表明:超孔隙气压力、超孔隙水压力的开始消散时间以及土体的开始变形时间均随着饱和度的减小而后延;高饱和度条件下的超孔隙气压力和低饱和度条件下的超孔隙水压力的消散速率更小,且消散过程更长;不同饱和度条件下的土体固结曲线在中前期都表现出相同的变形规律,但饱和度越大,土体固结时间就越短。     

饱和软黏土循环累积孔压模型及地铁隧道路基长期沉降计算

不同围压和固结方式下,在进行上海地区第4层饱和软黏土不排水循环三轴试验及累积孔压影响因素分析基础上,引入修正动偏应力水平,建立循环累积孔压显式模型;并利用循环三轴试验结果验证模型合理性。提出交通荷载作用下软土地基长期运营沉降分析方法,并应用于上海地铁隧道路基长期沉降预测。该方法采用拟静力有限元计算循环累积塑性变形和孔压显式模型相结合的方式,所需计算参数易于确定;对其他循环荷载作用下软土地基长期沉降预测有借鉴作用。     

考虑细颗粒含量成层的客专粉砂地基固结问题传递矩阵解

基于现有成层地基固结问题求解的局限性及适用性,借助Laplace变换及逆变换法,将体现成层粉砂地基固结特性的参数作为刚度矩阵元素,以矩阵的形式在成层地基层间传递,求解出考虑不同分级加荷及边界条件下成层客专粉砂地基的固结解析解。结合不同细颗粒含量对客专粉砂固结特性的影响规律,研究不同细颗粒含量对成层客专粉砂地基的应力、孔压及位移的发展规律。同时,运用ABAQUS对成层粉砂地基的固结问题进行数值模拟分析,通过和理论解析解对比分析,进一步验证了传递矩阵法求解不同细颗粒含量成层客专粉砂地基固结问题的可靠性和适用性。     

软弱地层大断面铁路隧道进洞方法研究与实践

为解决软弱地层隧道洞口暗挖进洞施工的难题,以新建成昆铁路杨家湾隧道和西(安)成(都)高铁石梯子隧道为工程依托,采用理论分析与工程实践相结合的方法,对隧道洞口边仰坡稳定性及加固设计方法进行研究分析。研究结果表明,软弱地层隧道洞口上台阶开挖及开挖至路基面,仰坡安全系数均小于1,处于不稳定状态易形成潜在滑动面,开挖塌方风险大。基于隧道洞口稳定性分析,隧道仰坡滑塌必然存在潜在滑动面,洞口加固设计应以稳定滑动面为核心;基于该设计理念提出隧道洞口加固设计的3种方法,分别为玻璃纤维钻孔桩加固方法、桩基托梁护拱加固方法和纵横梁加固方法。3种方法的核心设计理念是通过洞口护拱或明洞对仰坡滑坡体形成反压,通过锚固桩或玻璃纤维桩抵抗潜在滑动面,并成功应用于新建成昆铁路杨家湾隧道和西成高铁石梯子隧道,保证隧道洞口的稳定性,并安全顺利暗挖进洞。