饱和尾矿砂地基非线性沉降计算

采用双曲线法对载荷试验曲线进行拟合,建立应力与原状土的切线模量关系的切线模量方程,确定不同荷载下不同深度处的原状土切线模量,分别引入附加应力修正系数和破坏比系数,采用2种不同的沉降计算方法对饱和尾矿砂地基桩间土的沉降进行计算,并对计算结果与实测沉降结果对比分析。认为,2种方法均反映了地基非线性变形特征,考虑附加应力修正系数的沉降计算方法偏于安全,对饱和尾矿砂地基附加应力修正系数β取0.9较为合理,为相同类型饱和尾矿砂地基桩间土的沉降计算提供参考。     

高速铁路深厚土层地基处理技术与沉降计算

高速铁路对工后沉降要求严格,无碴轨道对桥路、隧路过渡段差异沉降限为5 mm,一般路基地段工后沉降限为15 mm.因此,我国不少在建客运专线需要采取措施对地基进行处理,以有效控制地基沉降.在深厚土层地基上修筑无碴轨道,现行地基处理措施主要为CFG桩、预应力混凝土管桩及路基桩板结构.文中分析了各种复合地基承载力及沉降的计算方法.提出当应用CFG桩和预应力管桩处理深厚土层地基时,结合采用筏板结构,更能发挥CFG桩和预应力管桩的承载力和有效控制沉降;深厚土层地基处理后计算沉降应进行修正,其修正系数:CFG桩地基处理复合模量法为0.2左右,管桩地基处理桩基法为0.2～0.4.     

CFG桩加固前后堆载预压作用效果模拟研究

以平潭岛公路软土路基为研究对象,利用FLAC3D软件计算分析了CFG桩加固前后堆载预压的作用效果,提出"体积压缩比"的概念,并通过编写fish函数对上述效果进行定量描述。结果表明:对于原状软土地基,堆载预压有效作用深度为15m,对CFG桩复合地基,上述范围出现在桩顶附近和桩底附近两个部位,前者深约5m,后者深约10m,CFG桩将预压荷载传递到深部;CFG桩的施工增加了软土的承载能力,但再对复合地基进行堆载预压,地面仍会出现12.8cm的沉降,占到直接对软土进行堆载预压所产生沉降量的29.2%,对于软土层厚度大、层数多的地基,宜使用CFG桩和堆载预压联合加固。     

振杆密实法加固粉土地基效果试验

为了评价振杆密实法加固粉土地基的效果，对宿（迁）新（沂）高速公路粉土地基采用十字形振杆密实技术进行处理，通过加固前后室内试验和原位测试分析了侧向土压力系数和超固结比等参数的变化；研究了路堤填筑期工作性状，分别基于CPTu原位测试和室内试验得到的压缩模量计算加固后上覆荷载下沉降，并与采用双曲线法基于现场实测资料的预测沉降和瑞典振动翼加固沉降进行对比，以证明基于CPTu测试的沉降计算方法的可靠性；比较加固前后相同上覆荷载下地基计算沉降量以分析地基加固前后路堤荷载作用下控制变形能力的差异；比较了加固前后场地土类别的变化。结果表明：试验场地土层加固后静止侧压力系数提高了40%，超固结比提高到1.8~2.3，出现超固结效应；十字形振杆控制粉土地基沉降效果优于瑞典振动翼，基于CPTu测试确定土压缩模量的方法能较好地预测地基沉降，在相同高度填土荷载下，加固后地基沉降比加固前减少约25%；加固后场地指数提高，特征周期减小，场地土类由软弱土提高为中软土，场地类别由Ⅳ类提高为Ⅲ类，在不影响建筑物基础抗震要求的情况下，可大幅降低建设投资。     

挤密砂桩复合地基的固结沉降计算研究

挤密砂桩复合地基由于挤密效应沿径向分布是不均匀的,因此桩土应力比分布也是不均匀的,但在常规计算中,一般不考虑挤密效应不均匀性对桩土应力比的影响,这一点不符合实际情况。该文引入挤密效应系数作为修正参数,以桩间土为研究对象,采用常规复合模量法再结合分级加载固结沉降计算方法建立一种改进的挤密砂桩分级加载固结沉降计算方法。结合越南海防-河内高速公路路基在土拱效应作用下实际桩土应力比的监测与路堤实际沉降观测结果,反算桩间土的实际挤密效应修正系数。结果显示:桩间土的挤密效应修正系数对固结沉降预测有很大影响,修正后的工后沉降预测计算结果更加准确,可以大大提高施工控制的质量。     

路堤荷载下CFG桩复合地基加固区沉降计算

在前人研究的基础上,通过对现有位移模式的改进,建立了考虑桩土相对滑移因素的CFG桩复合地基位移模式。通过对桩身及桩间土体的应力分析,联立相应的边界条件,进而得到了路堤荷载下CFG桩复合地基加固区沉降计算方法。最后,以某实际工程当中的复合地基为例,计算得到路堤荷载作用下该复合地基加固区沉降量,经对比分析表明：本文计算方法合理可靠,可以为实际工程提供参考。     

复合地基区岩溶土洞的稳定性分析与加固技术

土洞塌陷和变形是威胁覆盖型岩溶区建筑物安全和正常使用的典型地质灾害,高速铁路因沉降标准高,对覆盖土层多采用了CFG桩、旋喷桩、搅拌桩等复合地基加固,对土洞的形成及发展起到了相当大的抑制作用。文中研究分析了复合地基加固条件下的土洞稳定性,以及土洞塌陷至路基基底时对垫层网结构的变形与拉力变化情况。提出了根据岩溶地基土洞塌陷的可能性进行分区,结合理论计算成果,合理确定岩溶地基加固措施的有关建议。     

高速公路软土地基固结系数反分析

基于地基固结理论,提出了考虑地基加固区下卧层修正的沉降资料反演固结系数的计算方法。结合通启高速公路沉降资料,反算出固结系数,相对室内固结试验成果高出1~2个数量级。并应用于计算路基沉降,与实验室测得的固结系数计算的沉降曲线进行对比和分析,得出了一些结论和建议。     

下卧层刚度对CFG桩复合地基承载特性的影响研究

结合某高速铁路CFG桩加固湿陷性黄土地基的工程实例,采用室内模型试验和数值模拟的方法,研究了下卧层刚度对CFG桩复合地基承载特性的影响.通过模型试验,获得了天然地基、悬浮式和支承式CFG桩复合地基的P-S曲线以及桩土应力比曲线.采用有限元分析软件,模拟以上三种工况在路堤荷载作用下的位移和桩土应力比.模型试验表明:下卧层刚度对湿陷性黄土CFG桩复合地基沉降影响效果显著,支承式CFG桩复合地基的桩土应力比更大.数值模拟与模型试验的结果基本一致,二者可以相互印证.     

断桩对CFG桩复合地基路基稳定性影响的研究

工程实践表明,CFG桩复合地基断桩率较高,利用离心模型试验研究了断桩对CFG桩复合地基路基稳定性的影响。研究表明,断桩对复合地基沉降和位移发展规律、滑动面形状基本没有影响;路基滑动面内断桩和正常桩均在软土层底部桩受弯破坏,正常桩在软土层中部附近产生软土层底部相反的受弯断裂,大部分断桩在软土层中部附近未断裂;CFG桩断裂后仍能承担一定的竖向荷载并提高路基稳定性;断桩复合地基路基的沉降、隆起、位移、路基开裂对应加速度、轴力峰值对应加速度等均介于天然地基路基和正常桩复合地基路基之间并接近天然地基路基。     

铁路软弱地基CFG桩加固效果和变形特性研究

针对CFG桩加固铁路软弱地基的效果和变形特性，运用Midas数值分析软件建立二维全断面双线路基模型，分别对施工期地基加固前和加固后6种工况下的竖向位移进行计算。以地基沉降值、路堤沉降值和工后沉降值作为分析指标，说明了CFG桩加固软弱地基的优越性。由于梯形路基附加应力分布不同，沿路基宽度方向地基表面沉降呈“中心大两边小”的不均匀现象。地基压缩层和路堤填料层是地基加固前路基结构的变形关键区，路堤填料层是地基加固后路基结构的变形关键区。桩土之间由于力的分配不平衡存在差异沉降，桩-砂石垫层之间存在最大剪切应变。     

循环荷载作用下超固结软黏土的累积变形研究

交通荷载作用下，公路和机场跑道产生较大沉降，会降低工程设施服务性能，增加危险性与维护费用。为避免土体在循环荷载作用下产生较大工后沉降，一般对软土地基进行预压处理，使其成为超固结土，可以大大降低其累积变形。针对上海第3层原状土，采用不同超固结处理后进行不排水循环三轴试验，以研究正常固结土与超固结土在不同循环应力比作用下累积应变，并给出了相关的预测模型。结果表明，超固结作用可以大大降低土体在循环荷载作用下的累积应变。     

高速公路扩建工程新老路基沉降特性的数值分析

以某绕城高速公路扩建项目软基加固工程为依托，运用有限元数值模拟研究了扩建工程在不同工况下的地基加固效果，同时对开挖方式、开挖坡度、固结度、加宽宽度、软基深度、软基压缩模量等新老路基差异沉降问题的影响因素进行了全面分析，得到新老路沉降的演化规律。     

CFG桩复合地基条件下基坑围护结构变形分析

以珠海某地下通道基坑工程为背景,研究CFG桩复合地基整体抗压、抗剪强度的相关参数,通过理论计算结果、有限元计算结果与监测数据的对比,进行不同CFG桩复合地基参数对围护结构变形的影响研究。结果表明:CFG桩复合地基的加固作用,不仅体现在控制土体竖向沉降,还可减小土体侧向变形;采用复合地基整体强度计算方法确定的参数进行有限元计算,计算值与监测值吻合度较高;增大CFG桩复合地基加固宽度、加固深度,可有效减小围护结构变形,但加固宽度、加固深度分别大于2倍、2.5倍基坑开挖深度后,影响作用不再显著。     

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。     

路基荷载下地基非线性沉降计算

准确合理地确定地基变形参数是路基沉降分析中尚未很好解决的问题,结合压板载荷试验结果和地基应力水平研究了土质路基荷载下地基土体切线模量的分布特征,在路基中心和路肩下切线模量沿深度呈递增变化,在坡脚下切线模量沿深度呈弓形分布,同一深度土体的切线模量沿路基横向均呈倒Z形分布。由分层总和法对中等压缩性土进行非线性沉降分析,结果表明,切线模量法的沉降计算精度远高于压缩模量法。     

CFG桩复合地基在全风化岩无砟轨道路基沉降控制中的应用研究

以全风化岩作为无砟轨道的路基,必须进行加固。目前,对山区全风化岩CFG桩复合地基工后沉降的计算参数如何选取的研究不多,而高速铁路设计规范对无砟轨道路基工后沉降控制的要求极为严格。针对山区全风化岩采用CFG桩进行加固,并对其复合地基工后沉降计算参数的选取加以分析。研究结果表明:全风化层CFG桩复合地基的沉降计算采用压缩模量计算方法更为合理,同时对于不同地区、不同性质全风化层应分别建立压缩模量与标贯击数之间的经验关系式;CFG桩在穿过具有明显黏性土特性的全风化岩层后,结合沉降计算,再往下至少进入深层1～2 m,地层含水量较大时,桩长宜再加长。     

基于FLAC3D的堆载预压结合塑料排水板软土路基复合加固研究

在城市道路建设过程中,通常会遇到各种地质情况,软土地基是常见的地质问题之一。城市道路的路基是路面的基础,应满足强度、变形和稳定性的要求,由于软土具有天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低等特点,当遇到软土作为路基基础时,应采取各类地基加固处理措施来对软土地基进行处理,使得城市道路能满足设计的要求。以湖南省益阳市经济开发区团圆南路道路工程为案例,通过FLAC3D数值计算,详细介绍了建立软土路基堆载预压结合塑料排水板复合加固有限差分法模型的步骤,通过数值模拟得到软土地基在堆载预压结合塑料排水板作用下的响应情况,并得到预压荷载施加后超静孔隙水压力消散规律,揭示了软土路基在堆载预压结合塑料排水板作用下的孔隙水压力、固结沉降分布特征,最终,获得了软土路基土体中孔隙水压力、各层总沉降、各层的分层沉降随着深度方向的变化规律,研究结论对软土地基处理起到很好的指导作用。     

多年冻土地区路基不均匀融沉变形计算分析

针对多年冻土地区普遍存在的路基不均匀融沉变形现象,根据弹塑性固结理论,采用有限元方法对路基融沉变形进行计算分析,探讨了边界排水条件对路堤融沉变形以及路基表面水平位移的影响,并分析了地基融深和路堤高度对沉降的影响。研究结果表明,路基沉降随融深的增加而增加,排水状态的路基融沉变形比不排水的融沉变形大;路基融沉变形随路堤高度的增加而增加,路基是否排水对路基融沉变形和路基水平位移有显著影响。计算结果与实测值比较,所建立模型的理论计算值与实际观测结果基本一致,回归结果得出多年冻土地区路基融沉变形规律。     

强夯工艺降低拓宽路基差异沉降效果研究

在现场测试、室内土工试验及工后沉降监测的基础上，结合理论和数值分析，对强夯加固拓宽路基及降低新老路基差异沉降的效果进行研究，得到强夯后路基平均下沉0.245 m，地基土固结度达到57 %，其新老路基沉降量均满足规范要求。