地铁车辆段软土复合地基水泥搅拌桩施工线路沉降分析

依托宁波市轨道交通5号线经堂庵跟车辆段道路工程,运用ABAQUS有限元软件计算分析地基置换率、桩土应力比、桩长及桩体刚度对3条线路有列车换算土柱荷载作用时的影响,研究软土水泥搅拌桩复合地基地铁线路沉降及其影响因素。得出最低临界置换率和最小桩长,发现桩土应力比和桩体刚度的改变对复合地基沉降量和加固影响深度的作用效果不敏感。     

搅拌桩加固挡土墙基底软土相关参数探讨

以常熟市三环快速化改造工程为依托,对搅拌桩加固挡土墙基底软土的桩长及桩间距的选定进行了分析。结果表明:增加搅拌桩桩长对控制路段沉降是有利的,但当搅拌桩桩长达到临界长度后,地基承载力不再随桩长的增加而增加;在工程实践中,搅拌桩的桩长一般都大于临界值,故在桩径一定的情况下,为提高地基承载力,可缩小桩间距。     

深厚软土区超长群桩有效桩长确定方法

将单桩有效桩长概念延伸至深厚软土区超长群桩基础中以确定其有效桩长.首先,引入剪切位移法推导得出群桩中各基桩桩侧摩阻力在桩周土中产生的位移场,并考虑因各桩的存在所引起的位移折减效应,建立了基于桩-桩相互作用的桩侧单位厚度土等效刚度系数表达式.在此基础上,基于荷载传递法建立了各基桩的荷载传递微分方程,并考虑超长桩的荷载传递特性,建立了群桩有效桩长与桩顶容许沉降量之间的关系式,从而得出基于沉降控制的深厚软土区超长群桩有效桩长计算方法,并通过算例验证了该方法的可行性.最后,基于该方法对影响深厚软土区超长群桩有效桩长的各主要设计参数进行了对比分析.结果表明:桩顶荷载、桩土相对刚度及桩径对群桩有效桩长的取值较为敏感,其中,群桩有效桩长随桩顶荷载、桩土相对刚度的增大而呈非线性增长,但随桩径的增大而减小;桩间距对群桩有效桩长的影响相对较小.     

西北地区黄土路基沉降变形分析及治理

针对西北地区某客运专线铁路黄土路基CFG桩+水泥挤密桩长短桩组合复合地基地段出现的沉降病害问题，根据现场实测、勘探取样室内试验及沉降监测，分析病害出现的原因，提出桩板结构路基作为补强措施；采用ABAQUS软件，分析不同桩长、桩径及桩间距情况下的沉降变形。结果表明：桩长和桩径的增加、桩间距的缩小均能减小沉降量，但相比桩径与桩间距的变化，桩长的增加对沉降的控制效果比较明显，当桩端嵌入到砂岩硬层中时，桩板结构路基的沉降很小。     

洞庭湖区软土水泥搅拌桩复合地基沉降控制效果数值分析

为分析洞庭湖区新建南益高速公路软土水泥搅拌桩复合地基各因素对工后沉降影响水平,运用ABAQUS有限元软件建立水泥搅拌桩复合地基数值模型,对其运营期工后沉降控制效果进行分析。结果表明:洞庭湖区软基工后沉降随桩间距的减小、桩长的增大、桩径的增大而减小,其中桩间距对软基工后沉降的影响水平最高,桩径对软基工后沉降的影响水平最低;建议水泥搅拌桩处治软土地基时,采用短而密的布桩方式以更好地控制软基工后沉降。     

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。     

水泥搅拌桩单桩及复合地基承载力特性分析

针对软土地基的特点,采用水泥搅拌桩复合地基对路段进行处理,以减少工后沉降、提高地基承载力。以莆田市涵江区火车站站前道路建设项目为依托,分析水泥搅拌桩布置间距、桩径、桩长、水泥土强度等因素对单桩及复合地基承载力特征值与路基沉降的影响,以达到合理优化设计参数、在实际工程中节约成本的目的。     

路堤荷载下水泥土搅拌桩复合地基荷载传递机理研究

采用数值计算方法,系统研究了桩体压缩模量、桩间距及桩长对水泥土搅拌桩复合地基荷载传递的影响。研究结果表明:随着桩间距的逐渐增大,桩身轴力、桩侧摩阻力及桩土应力比也随着逐渐增大,而桩体荷载分担比逐渐减小;随着桩体压缩模量或桩长的逐渐增大,桩身轴力、桩侧摩阻力、桩土应力比及桩体荷载分担比均是逐渐增大。在工程实践中,通过增大桩体压缩模量和桩长,减小桩间距,就能使桩体承担更多的上部荷载,从而充分发挥桩体作用。     

长短组合桩复合地基承载力特性研究

近年来,长短组合桩复合地基在地基处理技术中的应用越来越广泛。通过FLAC3D建立CFG桩-石灰桩复合地基数值分析模型,分析了不同的桩长、桩径以及褥垫层厚度等工况下多元复合地基沉降以及桩土应力比的变化规律。分析结果表明,相对于石灰桩而言,CFG桩的桩长以及桩径对复合地基的沉降以及桩土应力比的影响要更为明显;褥垫层能够显著地降低桩土应力比,减弱CFG桩桩顶的应力集中现象,并且存在着一个最佳的厚度。     

粉喷桩处治公路软基沉降影响因素及效果评价

以邯大高速公路为工程背景,建立 ANSYS 有限元仿真模型,对粉喷桩桩长、桩间距、桩径及桩间土承载力对公路软基沉降的影响进行了分析,并对粉喷桩处治公路软基沉降的效果进行了评价。结果表明：对粉喷桩处治公路软基沉降效果影响最主要的是桩间距,桩间距每增加0.5 m,路基沉降量增加约51.1％～131.3％;针对不同的桩间距布置方案,给出了对应的沉降差预估参考值。     

加固土桩处理软基桩长与桩间距的经济组合

在软土地基上修建高等级公路,工后沉降不能满足要求时,加固土桩(水泥搅拌桩和旋喷桩)是常用的一种深层处理方法。该文通过分析计算发现,当桩长与桩间距平方的比值最小时,地基处理费用最少,这种组合称之为加固土桩处理软基桩长与桩间距的经济组合。     

干拌水泥碎石桩加固软弱路基的数值模拟

软弱路基的不均匀沉降是青海省高速公路常见的病害之一,常用干拌水泥碎石桩处治。建立有限元模型,分析了干拌水泥碎石桩加固效果的影响因素,发现桩长、桩间距、桩体弹性模量和路堤土回弹模量显著影响路表弯沉;明确了桩长、桩间距、桩体弹性模量与路表弯沉的关系;探讨了优化桩长和桩间距组合的方法,发现当路堤高度较高时,选用长桩长、宽桩间距的组合可降低工程量。研究成果为今后青海地区干拌水泥碎石桩加固软弱路基提供了一定的参考。     

深厚淤泥质软土地区多向水泥搅拌桩的优化设计研究

以福建漳州港尾铁路复合地基处理工程为背景,探讨了桩间距和桩长对路基路堤边坡稳定和工后沉降的影响,分析了桩间距不变、长短桩结合设置工况下路基稳定系数、复合地基承载力、工后沉降的变化情况,以寻求最经济合理的处理方案。结果表明:国铁Ⅱ级铁路采用长短桩结合设置的多向水泥搅拌桩加固处理软土地基的方案合理、可行,且较为经济。     

地铁路基桩板结构施工对既有高速铁路路基的影响研究

针对城市轨道交通与既有高速铁路并行段桩板结构路基施工问题,运用有限元软件Plaxis 3D Tunnel建立三维有限元模型,分析计算了不同桩长、下卧层土体和间距下地铁桩板结构路基施工引起的既有高速铁路路基水平位移及沉降。结果表明:由地铁桩板结构路基施工引起的既有高速铁路路基变形较小,而桩板结构路基填土才是引起其位移的主要因素。     

路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基沉降特性

通过现场试验对比分析了钉形搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的路中心分层沉降,并通过三维数值模拟分析了复合地基设计参数对路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基沉降的影响。现场试验结果表明:相对于常规搅拌桩复合地基,由于扩大头作用和较高的桩身质量,钉形搅拌桩复合地基中更多的荷载通过桩体传递到下卧层,有效减小了加固区的沉降,但下卧层的沉降有所增加;由于下卧层土质较好,其地表总沉降小于常规搅拌桩复合地基。数值模拟结果表明:扩大头高度、桩长、桩间距和桩身模量是影响地表总沉降的主要因素;扩大头直径、桩间距和桩身模量是影响地表桩土相对沉降的主要因素,提高扩大头高度能有效减小地表总沉降;提高扩大头直径能有效减小地表桩土相对沉降。     

软土地基摩擦桩承载特性的有限元方法研究

利用有限元方法建立了软土地基中摩擦型桩基础桩土相互作用的轴对称模型,在考虑桩与土摩擦作用的基础上,分析了摩擦桩随桩长变化的承载力特性、摩擦桩桩侧摩阻随桩长的变化特征以及桩身沉降对桩周土体塑性变形的影响.在对软土地基摩擦桩的承载特性进行深入研究的基础上,提出了工程实际中摩擦桩设计合理桩长的概念,为工程师进行桩基方案设计提供了理论依据.     

预制桩挤土效应及邻近地铁车辆段结构力学响应

借助数值法,基于圆孔扩张理论,建立预制桩沉桩过程的精细模型,分析软土预制桩沉桩挤土效应,计算评价邻近地铁车辆段结构的力学响应特征。研究表明:预制桩沉桩挤土影响主要在1.1倍桩长范围内,桩周土产生侧移和沉降且两者平均值比为1.15;软土区预制桩沉桩挤土引起的位移在桩身范围内遵循圆孔扩张理论的分布特征,基于圆孔扩张理论的数值计算思路可行;预制桩沉桩过程会引起桩周土产生显著的挤压、剪切效应,桩周土发生大变形且进入塑性状态,等效塑性区半径约为4倍桩径;邻近地铁车辆段结构因预制桩沉桩挤土产生的附加变形及内力均远小于控制值,结构处于安全状态;软土区类似工程预制桩设计时,建议开展预制桩沉桩挤土效应分析,使结构在10倍剧烈扰动区半径以外。     

刚性桩-半刚性桩-土工格栅增强路基承载及影响参数

刚性桩-半刚性桩-土工格栅是加固路基工程的一种有效方法,与传统桩网结构路基相比,桩-土相互作用更为复杂。为分析其承载特性,尤其是刚性桩桩身长度、桩径、桩间距和土工加筋材料及其种类对路基沉降和桩土应力比的影响规律,研究了复合路基加固优化设计方案,开展了在静力荷载下的室内模型试验和有限元方法理论计算。研究结果表明：刚性桩和半刚性桩的承载力均主要由侧摩阻力分担,但侧摩阻力发挥程度存在一定差异;路堤上部荷载在刚性桩-半刚性桩-土工格栅加固路基中沿中心桩体向边缘桩体传递,沿路堤行车方向向路堤横断面方向扩散;桩顶平面土体沉降在横断面上呈“W”分布,刚性桩能够显著减少其桩顶位置土体沉降量;在一定范围内,增加刚性桩的桩身长度、增大桩径、减小桩间距,能够减小7.12%～35.96%的路基土体变形和路基总沉降量,并提高路堤承载能力;在路堤中设置土工加筋材料,其与碎石垫层协同工作,可协调荷载在路基中重新分配,使其内部应力分布更为均衡;与土工格栅相比,土工格室具有三维立体结构,对减小路基内部土体沉降和调节荷载传递有更好的效果。在实际工程中,应根据上部荷载和地质条件,合理设计桩身长度、桩径和桩间距,选用合适的横...     

塑料套管桩复合地基处理有限元分析研究

利用数值分析方法,研究塑料套管桩在城市快速路软土地基处理中的应用,分析了不同桩长、不同桩帽大小、不同桩间距以及不同路基高度等对软土地基处理效果的影响。计算表明,采用塑料套管桩处理软土能有效减少地基的总沉降量及工后沉降量,在设计时应综合选择合理的桩长、桩间距及桩帽大小,在保证地基处理效果的基础上节约地基的处理费用。     

地铁列车荷载作用下地铁车辆段桩承式复合地基动力响应数值分析

为探讨软土地基经桩体加固后，地铁列车荷载作用下地铁车辆段轨道下部结构的复合地基动力特性及分布规律，采用有限元显式动力学方法，分析比较了广州地铁某车辆段轨道下部软基区域经桩体加固前后以及桩体模量对土体动力特性的影响。数值分析结果表明:(1)经桩体加固后，土体的振动加速度比无桩体加固时衰减更快，土体的动应力幅值有所减小，且土体动应力随桩体模量的增大而减小；(2)土体动应力随横向距离和深度方向变化过程中，局部区域呈现先增大再减小的趋势，说明桩顶和桩底附近出现了应力集中现象；(3)软黏土的动应力幅值和振动加速度幅值沿深度方向先快速衰减，后衰减趋于稳定，说明计算动力附加沉降时主要考虑软土浅层区域。