京沪高速铁路强夯碎石墩加固软弱黏土地基

通过强夯碎石墩施工过程中夯坑变形观察和超孔隙水压力测试，对京沪高速铁路枣庄一段路基4．4m～8．3m厚软弱黏土地基的加固效果进行了分析研究。结果表明，在强夯碎石墩施工的冲击作用下，土层内产生了较大的超孔隙水压力，但1天内能消散95％。在强夯碎石墩的动力固结和动力置换作用下，软弱地基得到了有效加固。     

强夯联合井点降水加固粉土地基现场试验

为解决强夯加固黄河冲积平原区粉土地基时超孔隙水压力增长快消散慢、起锤困难及土壤严重液化等问题,提出采用强夯联合井点降水加固技术,以加快超孔隙水压力消散和土体固结.在济东高速公路粉土地基段进行了现场试验研究,采用了4种不同夯击能,观测、分析强夯过程中超孔隙水压力的变化规律和地面变形等,得出以下结论:选择1 500 kN·m单击夯击能更经济合理,其单位面积夯击能引起的地面沉降最大,有效加固深度亦最大;连续进行单点夯击时,表层土发生液化的可能性要大于深层土,临界深度约4m;夯后超孔隙水压力消散速率非常快,24 h后超孔隙水压力基本消散,且深度越浅超孔隙水压力消散越明显,井点降水能大幅缩短强夯的时间间隔,缩短工期.     

高速公路粘土路基强夯加固的试验研究

文章通过某高速公路粘土填方路基强夯加固的实例,在分析试验区强夯施工现场地面沉降及超静孔隙水压力监测资料基础上,结合强夯处理后多种手段检验地基加固的效果。可以认为采用强夯法加固路基,不仅可提高地基承载力,而且可以加速填方路基的固结沉降;同时通过提高路基加固后的均匀性来减小工后的不均匀沉降。运用这一强夯新工艺加固软粘土地基可以取得满意的效果。     

真空降水及低能量强夯法加固中孔压变化研究

真空降水联合低能量强夯是一种新型的吹填土地基加固处理方法。利用数值计算和现场实时监测,判定强夯激发的超孔隙水压力的消散情况,以评价真空降水的效果以及调整强夯施工的间歇期参数,结果表明:降水的效果和每遍强夯的控制间歇期是保证地基处理效果的关键。     

沙漠浅水湖区砾石土公路路基强夯试验研究

砾石土作为一种良好的回填料,在中国公路工程建设中使用较广泛,但目前对砾石土公路路基地基处理主要集中在浅表层的处理,对其水下填筑体深层处理研究较少。该文结合新疆35团至若羌高速公路工程台特玛湖段戈壁砾石土路基,采用强夯法对其水下填筑体深层处理,监测夯击时砾石土夯沉量、隆起量、超静孔隙水压力,并对比其强夯加固前、后效果。试验表明:戈壁砾石土单点夯最佳夯击击数大致为9击,夯击时地表隆起量小;超静孔隙水压力消散迅速,消散时间约1 h,多遍点夯时可连续作业;强夯前、后砾石土加固效果有明显提升,适用于沙漠浅水湖区的水下回填。     

地下水位对地基强夯加固效果影响现场试验

黄河冲积平原区地下水位季节性变化大,对地基强夯加固效果造成影响。为研究地下水位变化对强夯加固效果的影响,确定强夯合理地下水位及施工参数,在济(南)东(营)高速公路粉土地基段进行了现场试验。试验采用井点降水降低地下水位,通过观测和分析不同水位强夯超孔隙水压力变化及地面沉降,得出如下结论:地下水位较高时,强夯单位夯击能引起的地面沉降量较小,单次夯击超孔隙水压力增量较小,夯后超孔隙水压力消散时间较长,有效加固深度变浅;地下水位对强夯超孔隙水压力的径向影响不明显,夯击能为1 500kN·m时径向影响范围为3~4m;地下水位越高,强夯时土体越容易出现液化,降低地下水位能够有效减轻土体液化程度;为保证加固效果提高施工效率,地下水位较高时强夯宜采取少次多遍的夯击工艺。     

高能级强夯加固库区抛填路基的设计参数研究

高能级强夯地基处理加固效果显著,应用范围越来越广,但目前设计施工参数大多基于经验确定。针对10 000kN·m高能级强夯加固库区某抛填路基工程,结合现场试验结果,运用FLAC 3D有限差分软件进行了单点多击强夯分析,并提出相应的设计参数建议。结果表明:单次夯击后竖向位移的变化过程经历线性增加、回弹变形及稳定状态3个阶段,10次夯击后累计夯沉量大于2m;考虑夯点间侧向挤压作用,建议夯点间距不小于9m;夯击能量在土体中向下迅速衰减,峰值动应力在7m以下减小94%以上,且动应力的传播具有滞后性;超静孔隙水压力消散快速,不存在超静孔隙水压力叠加现象,可进行连续夯击以提高施工效率;在相同夯击能下,重锤低落组合的强夯加固效果更优。     

盾构隧道开挖引起地表固结沉降的数值模拟

ANSYS12.0中的Cpt215单元在Solid45单元的基础上,加入了节点水压自由度,使得土体渗透问题可以脱离传统的热量传递问题直接进行数值模拟。Biot从连续介质的基本方程出发,推导出了能准确反映孔隙水压力消散与土体骨架变形相互关系的三维固结方程。基于Biot三维固结理论,利用ANSYS12.0的CPT215单元,对盾构隧道开挖引起的超孔隙水压力的消散过程进行数值模拟,并研究由于超孔隙水压力消散引起的地表固结沉降。基于上海地铁2号线的开挖,将数值模拟的结果与实际监测到的规律进行比较(包括超孔隙水压力的消散过程和地表固结沉降历程),对超孔隙水压力区域数值、消散过程、地表固结沉降历程等进行分析。     

强夯法处理吹填砂地基的试验研究

强夯法是处理吹填砂地基的一种有效方法。试验表明:吹填砂地基经过强夯后超静孔隙水压力消散速度较快;第一遍强夯会对后继强夯的孔压上升及消散周期产生不利影响,所以第二次夯击超静孔隙水压力比第一次高,且消散速度慢;不同夯击能量会导致各区孔隙水压力变化规律不一;地基土平均比贯入阻力及地基承载力均有大幅度提高。     

强夯法加固公路拓宽路基的试验分析

通过对强夯加固老路加宽试验路段内的夯沉量、孔隙水压力增长与消散监测及室内外试验的检测结果的分析,说明设计施工方案和加固处理后的地基均满足要求。     

预制桩沉桩过程超孔隙水压力变化规律分析与研究

根据控制沉降设计理论,采用疏化桩间距的方法,在某高速公路深厚软基处理中设计并使用了带帽PTC管桩。本文探讨了PTC管桩在高速公路深厚软土地基处理中的适用性,介绍了PTC管桩的施工工艺及技术要求,现场监测了PTC管桩静压桩施工过程中产生的超孔隙水压力,并对监测数据进行了分析。为避免静压桩过程产生超孔隙水压力对周围环境的不良影响,提出了消除超孔隙水压力的一些措施,同时应用辩证观点,分析了可利用超孔隙水压力消散的有利条件,达到深厚软基二次固结处理的目的。     

冲击压实软粘土地基的数值模拟

应用简单的弹塑性动力计算模型对冲击压实技术在软粘土地基加固中的作用机理进行数值模拟,预测软粘土地基在冲击压实荷载作用下的动力响应。结合实际工程给出了在考虑地基材料的剪切模量、阻尼比等因素情况下的计算结果。     

塑料排水板处理唐曹铁路软基效果数值模拟分析

以唐山至曹妃甸的铁路工程为依托，运用ABAQUS对其进行数值模拟，研究排水板在固结沉降中的作用,并分析了排水板长度和间距对土体的固结沉降影响。结果表明:ABAQUS所得的模拟值能够与实际值较好吻合；排水板能够缩短排水通道，加快超孔隙水压力的消散；长短板交替式真空预压法能够较好地加固地基土，并对实际工程进行优化。     

吹砂填海铁路路基强夯加固试验研究

以广西钦州保税港区铁路支线为工程背景,对吹砂填海路基的强夯处理工艺和加固效果进行现场试验研究。结果表明:海底下卧淤泥层受自然沉降、砂体挤压和强夯垂直动应力多重影响,大部分淤泥被挤出,吹填砂体内孔隙水和气体被排出,土颗粒移动靠拢、土体压缩,土体固结效果好,承载力得到显著提高,大于设计要求180 kPa,加固效果满意。     

分级真空预压联合电渗和强夯法试验

真空预压联合电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一,但由于真空预压阶段排水板淤堵导致土体固结不足,同时电渗阶段土体开裂严重导致界面电阻较大、能耗过高,该方法在实际工程中并未得到广泛应用。基于此提出一种新的方法,即分级真空预压联合电渗和强夯法,以克服原方法存在的缺陷;同时研究在不同真空分级级数下分级真空预压联合电渗和强夯法对疏浚淤泥的加固效果。采用自制玻璃模型桶,通过室内模型试验对疏浚淤泥加固过程中的土体出流量、电流强度、土体表面沉降以及试验后土体含水量、土体十字板剪切强度、土体pH值和阳极腐蚀量等进行监测。试验结果表明：在分级真空预压、电渗、强夯联合作用中,采用分级施加真空压力的方式有效缓解了真空预压阶段排水板淤堵,使得土体出流强于真空预压联合电渗法,土体表面沉降发展更显著;在电渗阶段与强夯结合有效提高了土体致密性,弥补了土体裂缝,增强了电路电流,提高了电渗排水效率;采用分级真空预压联合电渗和强夯法较传统真空预压联合电渗法而言阳极腐蚀量更小,能耗更低;真空分级级数越多,对疏浚淤泥的加固效果越好;在试验中采用分3级施加真空压力的方式处理疏浚淤泥,处理后的土体十字板剪切强度达到105 kPa,含水量降至37.6%,对疏浚淤泥的加固效果最优。     

富水砂层合理注浆终压室内试验

在富水砂层注浆加固工程中,浆脉对砂层的挤密作用对加固后的工作面稳定性和稳定时长具有控制性作用,注浆终压是形成挤密作用的关键参数,合理的注浆终压能够使注浆效果达到最佳,同时减少注浆量和地表抬升变形。选取青岛地区含黏性土砂层作为典型地层,采用一维排水固结压缩模拟浆脉挤密砂层过程,设计了一套测定渗透系数和稳定时长的试验装置,研究了渗透系数和稳定时长随固结压力的变化规律;并基于普氏自然平衡拱理论,验证了不同固结压力条件下砂层的稳定性。研究结果表明：当固结压力超过800 kPa时,固结压力的增加对砂层渗透系数及稳定时长的影响变得不显著;对于青岛地区标准单洞地铁隧道断面,当固结压力超过700 kPa时,可保证被挤密砂层的抗剪强度满足开挖自稳要求,因此,综合确定800 kPa为青岛地区该类富水砂层的合理注浆终压。研究成果应用于青岛地铁13号线灵-黄区间暗挖隧道富水砂层加固治理工程中,验证了理论成果的正确性,对浅埋暗挖隧道富水砂层灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。     

高速公路软基堆载预压的固结变形有限元分析

沉降与稳定观测是控制路堤填筑速度和评价超载预压效果最基本而又可靠的手段。针对高速公路路基的变形特点,以二维Biot固结理论为基础,以汕湛高速公路汕头～揭西段实际路基工程为依托,利用大型有限元分析软件ABAQUS对堆载预压法处理软土地基进行了过程数值模拟。模拟结果表明:路堤填筑速率对沉降过程有很大影响,堆载方式对孔压曲线的形状具有很大影响;模拟结果合理,对于类似工程的设计和施工具有一定的参考意义。