大面积单侧堆载对高速铁路桥梁墩台影响的数值分析

基于某高速铁路桥梁实际地质条件和现场堆载情况,运用ABAQUS有限元软件建立高速铁路桥梁墩台、基础及地基土相互作用有限元模型,分别假设地基土为弹性(大变形)和理想弹塑性,分析了桥梁墩台在大面积单侧堆载作用下的受力变形特性,包括墩顶中心变形、地基与桩基侧向变形沿深度变化、地基与桩基侧向应力沿深度变化等。研究结果表明:单侧大面积堆载是桥梁桩基产生水平位移的主要原因;地基黏土层取为理想弹塑性时计算的墩顶变形与地基土侧向应力明显大于取为弹性时计算值,且与现场实测值较为接近,说明地基土体发生了一定的塑性变形造成了桩基倾斜。计算结果为桥梁墩台倾斜的成因及处置措施提供了理论依据。     

地面堆卸载作用对铁路桥墩沉降的影响分析

邻近堆卸载会对桥梁桩基造成不利影响,严重时将影响铁路的运行质量和安全,本文以一受邻近煤矿开采影响产生偏移的大桥为例予以分析。实测桥梁周边山体卸载引起的地基推移和桥梁桩基的变形,以此为基础建立有限元模型进行多角度数值分析,得出地基推移、对称堆载、不对称堆载及不同堆载高度对桩基沉降、变形和最大主应力的影响。计算结果表明,以混凝土允许主拉应力为控制指标,该桥梁桩基均匀堆载高度最大不能超过13 m,不对称堆载高度最大不能超过7 m。研究结果为维护整治提供了技术支持。     

采用插板排水固结堆载预压法快速处理软基技术

根据施工现场的地质条件,对软基处理的三种方案,即插板排水固结堆载预压法、水泥搅拌桩复合地基法和桩基架空楼板法,通过比选选择插板排水固结堆载预压法,该方法对于深厚软土地基的处理是经济、有效的处理方法。     

真空—堆载联合预压法加固海相深厚软土地基的沉降变形分析

新建广珠铁路设计时速为120 km/h,沉降控制按Ⅰ级铁路标准。其中珠海西站工程采用真空—堆载联合预压的加固方式进行海相深厚软土地基处理,先导工程分4个试验区。本文根据先导工程试验区的地表沉降和分层沉降监测结果,对增压式真空—堆载联合预压与常规真空—堆载联合预压下的软土地基沉降变形进行了统计和相关分析,为该工程预压方案选取提供了科学依据。     

3种常用地基处理方法在黄土区高铁地基中的适用性研究

对分别采用柱锤冲扩桩、挤密桩和强夯处理的湿陷性黄土区高铁路基试验段地基开展堆载预压沉降变形观测及持续浸水试验,研究这3种地基处理方法在高速铁路建设中的适用性。结果表明:3种方法处理后的地基总沉降均主要来源于地基处理深度以下;柱锤冲扩桩和挤密桩处理的地基分别在堆载预压3个月和6个月时的剩余沉降量便可满足高铁对路基的沉降控制要求,而强夯处理的地基至堆载预压258d时的剩余沉降量仍然未能满足要求;3种地基处理方法均能较好控制持续浸水条件下地基处理深度范围内的沉降变形。可见,柱锤冲扩桩和挤密桩2种地基处理方法对沉降的控制效果好,适用于黄土区高铁的地基处理,并建议柱锤冲扩桩和挤密桩2种地基处理方法分别在下陷深度不超过20和15m的湿陷性黄土场地使用;强夯结合CFG桩的地基处理方法在湿陷黄土下限深度小于6m的场地使用。     

深厚软土区桥梁桩基偏位分析及处置措施研究

针对深厚软土地区地表堆载造成的桥梁桩基病害问题,对某典型城市高架桥桩偏位案例进行研究,结合有限元计算结果与现场检测结果,阐明了深厚软土区桥梁桩基的偏位机制,研究表明：不平衡堆载导致软土中超孔隙水压力增大,超孔隙水压力的消散导致地基土产生不均匀沉降,使得地基土内部产生水平荷载,同时桩身产生负摩阻力,这是导致桩基产生水平偏位且承载力降低的主要原因;不对称堆载,排水边界的变化,是加剧软土固结效应的潜在因素;当桩基已经产生偏位时,地表卸载对桩身变形的修正作用显著;基于PST的桩基完整性检测结果与桥墩偏位结果验证了有限元计算的合理性,根据仿真结果可以确定桩身的应力分布特征,为桥梁结构加固方案的制定提供参考。     

天津铁路集装箱中心站真空-堆载联合预压法沉降控制设计

基于天津新港北铁路集装箱中心站工程,并结合场地状况,对地基处理方案进行研究和比选,选择真空-堆载联合预压法作为地基处理方案。根据铁路行业相关设计规范,就真空-堆载联合预压法在铁路工程中的应用设计进行详细阐述,重点通过试验段研究、地基沉降计算和地基固结计算等提出真空预压控制指标,并通过对增压防堵真空预压区(ZY-5)监测和检测结果分析,验证整个计算过程的合理性和准确性。     

铁路软土地基处理方法合理选择试验研究

基于某高速铁路深厚软土地基水泥搅拌桩、真空联合堆载预压及砂桩等载预压加固三种加固方法的现场试验,应用分层沉降仪、孔隙水压力计等进行了现场监测与分析,探讨了不同软土地基加固方案中地基沉降随时间、荷载的变化规律,同时估算了工后沉降。从工后沉降、沉降速率的控制效果及经济性三方面,综合比选了三种软土地基加固方案的优缺点,综合各种指标,水泥搅拌桩、真空预压联合堆载处理软土地基优势较明显,建议高速铁路地基处理中优先考虑。     

真空联合堆载预压在沿海铁路软土地基处理中的应用

通过对某沿海铁路软土地基处理工程案例的介绍,阐述在工期制约情况下真空联合堆载预压方案经济和技术合理性,并详细介绍了地基处理设计、施工工艺、过程控制和观测成果。     

厦门新机场试验段吹填泥地基处理方案研究

厦门新机场吹填泥造地地基处理试验段地质条件复杂。本文研究了真空联合堆载预压和插板排水堆载预压处理吹填泥在该工程的适用性。通过对应用这两种方法后软基的沉降、物理力学指标的分析,发现两种处理方法基本原理一致,处理后淤泥的性质也基本一致。在对两种处理方法的技术性和经济性进行了对比分析的基础上,提出该机场后续工程的大面积飞行场道软基处理在堆载预压材料可以重复利用的情况下,应优先考虑插板排水堆载预压法。     

真空-堆载联合预压地基沉降计算方法分析

真空堆载联合预压技术已在道路工程领域得到推广应用,但地基沉降还没有一个成熟的计算方法。结合工程试验资料,对真空堆载联合预压作用下真空度传递规律、地基沉降的计算荷载、计算深度、侧向变形等问题进行分析,提出真空堆载联合预压地基沉降计算方法,并通过计算资料与试验工程实测资料的对比验证该方法的正确性。     

长大明挖隧道回填土堆载预压研究

堆载预压是处理软弱地基的一种有效方法,可以加快软弱地基的固结沉降。为了研究在明洞回填土地段采用堆载预压加快固结沉降的可行性,以京张高铁东花园隧道为工程背景,通过有限元软件对结构覆土进行验算,得出不同衬砌类型明洞所能承受的最大覆土厚度,利用改进高木俊介法对明洞回填土堆载预压进行计算,得出不同堆载高度下回填土的固结度。研究结果表明:(1)在堆载条件下,回填土的固结度随着覆土厚度的增大而呈幂函数形式减小,且固结度受堆载高度的影响不大。(2)在相同的覆土条件下,堆载高度对保留土高度影响较小;(3)堆载预压可以加快明洞回填土的固结沉降,是一个比较可行的方案。     

地面堆载引起的邻近地铁隧道变形分析

为研究地面堆载引起的地铁隧道变形,首先采用Boussinesq基本解计算地面堆载作用在隧道上的竖向附加应力,再将隧道简化为搁置在利夫金地基上的Timoshenko长梁,考虑土介质的连续性和隧道剪切效应,给出地面堆载引起的邻近地铁隧道变形的计算公式,然后将公式计算值与使用EulerBernoulli梁模型计算结果和工程实测数据进行对比,最后对隧道变形影响因素进行了分析。结果表明:使用Euler-Bernoulli梁模型计算明显高估了隧道沉降量和内力,本文计算方法结果更精确;相对于堆载宽度,堆载长度的变化对隧道变形的影响更显著;距地面堆载中心的水平距离较小时浅埋地铁隧道沉降较大;隧道沉降量随地面堆载密度增大而逐渐增大,但堆载对隧道的影响范围不受其影响。     

地面堆载对临近高速铁路桥墩沉降影响分析

以京沪高速铁路某桥梁段落一侧土体堆载为背景,采用有限元软件ABAQUS建立三维数值分析模型,分析临近高铁土体堆载对桥梁墩柱沉降变形的影响,得到临近高铁堆载对既有结构沉降的影响规律。数值模拟结果与现场实测数据的对比分析表明,在地质条件多为粉土、黏土的情况下,临近高铁桥梁一侧20 m外堆载29 600 m~3的土方,将会对既有高铁桥梁下部结构产生约4.5 mm的沉降影响。当既有高铁附近有堆载情况发生时,应根据现场情况及时进行安全评估分析,确定堆载的安全范围,避免危及铁路运营安全。     

真空-堆载联合预压处理路堤软基相关问题分析

研究目的:真空-堆载联合预压技术已在港口、道路等工程领域得到推广应用,但其加固机理、地基沉降计算方法等尚存在争议或不明确,影响到该项技术的发展及应用。本文结合工程试验资料,对真空-堆载联合预压作用下真空度传递规律、孔隙水压力变化及消散特点、地基沉降变化规律及工后沉降控制效果等进行了分析,对真空-堆载联合预压在工程应用中的地基沉降计算方法、工后沉降影响因素等设计、施工方面的相关问题进行了分析和探讨。研究结论:在消除地基土中真空度的影响后,真空-堆载联合预压加固区地基土中超静孔隙水压力增加、消散规律与单纯堆载作用基本一致,在加固机理上没有本质区别。真空预压在附加应力及加固影响深度等方面与堆载预压有明显区别,在地基沉降计算时应予以考虑。真空-堆载联合预压工后沉降控制与地基条件、路基填高等因素密切相关,工程应用时应根据技术标准在设计、施工等方面加以考虑。     

湖沼相沉积层软土地基处理的方案比选与设计

针对高速公路经过湖沼相软土地基段的地质、水文、周边地形等情况,综合考虑工程标准、工期、技术经济指标等因素,从众多软基处理方法中因地制宜的选定堆载预压法处理,经过实际工程验证,本设计方案可行。详细介绍湖沼相沉积层软土地基在加固深度小于15 m的情况下,利用堆载预压技术处理,根据现场实际确定沉降系数、沉降计算深度等参数,得出沉降量,同时进行固结度计算、稳定性验算。给出具体的施工方案,并就如何处理好软土地基进行总结。     

新吹填淤泥地基加固试验研究

研究目的:新吹填淤泥地基具有含水量大、压缩性高、强度几乎为零等特点.这种比较特殊的地基处理是目前沿海地区围海造陆等工程中比较棘手的问题,为了探究这种比较特殊地基处理行之有效的方法,为沿海地区工程建设提供技术支撑,现场采用小间距排水板、土工格栅等土工合成材料结合堆载预压加固地基,设计要求地基加固后的吹填淤泥十字板强度大于10 kPa.研究结论:试验结果表明:地基加固结束时的实测沉降量达1 800 mm,地基平均固结度达95％;实测水平位移很小,在整个加载过程中,地基一直处于安全状态,说明地基处理方案是合理可行的.现场实测地基加固后的吹填淤泥十字板强度达12 kPa,吹填淤泥的土性指标得到了不同程度的改善,地基加固达到了预期的加固效果;土工格栅等土工合成材料的应用,解决了新吹填淤泥上难以直接堆载的技术难题,在类似工程中可进一步推广应用;新吹填淤泥地基单位厚度的压缩量超过200 mm/m,说明吹填淤泥地基的压缩变形属于大变形问题,理论计算时应考虑这一因素.     

软基真空联合堆载预压技术及其沉降规律分析

软土地基压缩性高、强度低,直接在软土地基上进行市政道路建设难以满足工后沉降的要求,须对软土地基进行处理。结合珠海横琴新区市政道路建设中的软基处理实际工程,分析了真空联合堆载预压处理的设计参数及注意要点,通过理论计算并结合现场监测资料对软基处理效果进行了分析评价,采用真空联合堆载预压处理后的地基工后沉降满足要求,能够很好地达到软基处理的目的。     

真空-堆载预压联合管桩-土工格室在堆场深厚软基处理中的应用

以珠海某堆场深厚软土地基处理工程为依托,针对传统的地基处理方法难以满足该重载堆场工程对深厚软土地基处理的高承载力与稳定性、高标准工后与差异沉降控制、大面积快速高效经济处理的要求,提出先对整个场地进行真空联合堆载预压,再采用"预应力管桩-土工格室加筋土"处理料条区、采用土工格栅加筋土处理堆取料机区的综合处治方案。通过承载力、沉降和侧向位移现场监测对处治效果进行分析,深入探讨综合处治技术的加固机理:管桩桩顶上部加筋土的"土拱效应"可有效扩散应力,同时土工格室起到水平向约束管桩、协调不均匀沉降作用,充分发挥桩筏基础中的柔性筏板作用。研究结果表明:真空-堆载预压联合预应力管桩-土工格室能够大幅度提升地基承载力、限制地基水平位移和减小地基不均匀沉降,有效解决堆场软基过量沉降与稳定性不足的问题。研究结果可为类似工程的深厚软基处理借鉴和利用。     

天津铁路集装箱中心站吹填土真空预压处理设计与试验

基于天津新港北铁路集装箱中心站工程,并结合场地状况,对地基处理方案进行研究和比选,选择真空-堆载联合预压法作为地基处理方案。探讨增压防堵真空预压方法和常规真空预压方法、直排式真空预压方法的区别,介绍增压防堵真空预压设计与质量验收要求,并明确设计中相关问题的处理方法。详细论述增压防堵真空预压的监测和检测内容,以及试验段情况。通过试验段的对比试验,验证了采用增压防堵真空预压作为吹填土地基处理方案的正确性。