CFG桩复合路基现场试验研究

本项目拟采用室内试验研究、理论分析和现场工程试验研究相结合的研究方法,以辛集市教育路至石黄高速连接线互通工程桥头段路基填筑为依托,以实现路基快速填筑和防治桥头跳车为目标,经过系统研究形成了成套CFG桩复合路基技术。现场试验研究及监测结果表明,本项目的 CFG桩复合路基技术既能实现路基快速施工,又能使得复合路基桥头沉降控制在许可范围内,具有广阔的推广前景和应用价值。     

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。     

高填方路基后处理复合地基初始固结度对其工作性能的影响分析

在高填方路基后处理复合地基中,软弱土层的初始固结度对工后复合路基工作性能的影响显著。采用有限元软件建立高填方路基后处理复合地基的数值分析模型,分析了软弱地基条件下分层碾压填方路基采用后处理技术形成的复合地基初始固结度对工后复合路基中刚性小桩桩侧摩阻力、桩身轴力的分布和发展变化规律的影响,研究总结了复合地基初始固结度对工后复合路基工作性能的影响规律。结果表明,高填方路基后处理技术能够通过小桩成孔和注浆施工来快速消散高填方路基施工过程中下部软弱土层产生的超孔隙水压力,提高土体有效应力;增大初始固结度能够减小路基工后沉降,有效改善路基工作性能。研究成果对高填方路基后处理技术的优化设计和施工具有指导意义。     

高原高温冻土区铁路路基的热稳定性模拟分析

利用有限差分法分析研究结果:在高温冻土地区,典型3m高路基、保温板路基在50年后不能保证路基的热稳定性;铺设保温板加热棒的复合路基能够有效保证路基的热稳定性,建议采用.     

无碴轨道复合路基墩式碎石注浆桩沉降研究

墩式碎石注浆桩是在柔性路堤载荷条件下对碎石注浆桩技术进一步改进的一种复合路基,在桩顶、桩底形成扩大头,改善桩土受力性能,减少复合地基沉降。无碴轨道路基工后沉降要求严格,文中对无碴轨道高铁路基墩式碎石注浆桩加固作用机理进行分析,用有限元ABAQUS程序对由无碴轨道板、碎石注浆桩等组成的复合路基的桩体荷载传递规律、桩体与土体变形特性进行了研究,结果表明墩式注浆桩可用于无碴轨道路基,对减少复合路基沉降具有明显效果。     

土石混填路基土的化学加固试验研究

采用S型复合固化剂对土石混填路基土进行化学加固试验,分析了S型复合固化剂的作用机理。通过土石混填路基土的重型击实试验、CBR试验、渗透性试验与固结试验,研究掺加S型复合固化剂或石灰对土石混填路基土性质的影响。结果表明:加入石灰或S型复合固化剂后,土石混填路基土的最优含水率降低、最大干密度提高,随着龄期的延长,加固土的CBR逐渐增加,且都能有效减小土石混填路基土的渗透系数,提高土石混填路基土的压缩性能。总体上,S型固化剂使用效果优于石灰,对土石混填路基土有很好的路用性能。     

某涵洞悬浮桩复合地基失败原因分析

为研究悬浮桩复合地基,在广州—珠海高速公路灵山软基试验工程中对某涵洞的深厚软基采用悬浮搅拌桩复合地基处理,结果沉降较大,超过要求。试验结果表明,软基高度较大的高速公路采用悬浮桩复合地基也不可行,其主要原因是路基产生的附加应力影响深度大。路基下复合地基沉降计算时必须考虑附近路基荷载、沉降土方荷载及复合地基边界处负摩擦力的影响。     

路基宽度对多年冻土区透壁式通风管-块石复合路基降温效应的影响

多年冻土区公路路基大多属高温冻土、极易受工程的影响产生融化下沉,多年冻土区宽幅公路聚热效应尤明显,路基宽度的增加会导致路基病害加重,路基稳定性问题已成为青藏道路工程建设亟待解决的关键问题。透壁式通风管-块石复合路基是一种主动降温措施。为研究其在宽幅公路的冷却效果及路基宽度的变化对路基降温效应的影响,基于块石层和通风管中空气的流速场和多孔介质传热的温度场的特征,采用两相物理场耦合关系,在考虑全球气候变暖以及路基两侧阴阳坡的条件下对宽幅公路透壁式通风管-块石复合路基的温度场进行数值模拟,分析路基施工后10年间的降温效应。研究结果表明:相较于素土路基,透壁式通风管-块石复合路基在路基下侧形成稳定冰核,对宽幅公路的冷却效果更为显著,宽度对路基的风速场和温度场影响明显。路基宽度增大,透壁式通风管风速减小,块石层风速增加,冰核面积及其下移深度增长速率变小,路基稳定时间加长,透壁式通风管-块石复合路基的降温效应逐渐减弱。当路基宽度大于32 m时,块石层风速增长速率明显放缓,低温区域面积增长速率及边缘深度下移增长速率下降,路基稳定时间延长,零温线上升高度减小。     

粉喷桩复合路基的沉降特性与预测技术试验研究

结合高速公路试验段的现场监测结果分析,探讨粉喷桩复合地基的沉降规律及沉降预测方法.试验研究的结果表明: 粉喷桩复合地基具有工后沉降小、沉降量收敛速度快等优点;在预压期粉喷桩复合路基沉降与桩身压缩性成比例;分层总和法用于预测粉喷桩路基沉降量,效果不理想;双曲线法和灰色GM(1,1)模型比较适合用于粉喷桩复合路基沉降预测,而三点法则不适宜.     

发卡式热棒—隔热层复合路基应用技术研究

基于已有单一路基调控措施作用效果分析,提出发卡式热棒——隔热层复合路基调控工程措施,对复合调控措施作用机理、发卡式热棒结构设计、复合调控措施路基结构设计等进行了探讨,介绍了复合调控工程措施实体试验工程监测方案、施工过程及施工质量控制要点,观测数据表明:复合路基调控工程措施是将隔热层有较大热阻,能减少路基体暖季吸热,热棒冷季能主动对流换热冷却路基的各自的积极因素进行综合利用,在降低路基温度场方面效果明显,达到全年减少路基体吸热的积极作用,有利于保持多年冻土路基稳定.     

基于FLAC3D的桩网复合地基路堤施工变形模拟分析

为研究软土地基路堤施工时路基的变形特性,以九江绕城高速公路A1标段经桩网复合结构处理的深厚软基试验段为研究对象,运用有限差分软件FLAC3D对此进行模拟分析。计算结果表明:路基表面与桩体沉降随距路基中心距离增大而减小,路基表面水平位移随距路基中心距离增大而先增大后减小;最大水平位移位置随填土高度的增加向路基中心方向偏移,填筑结束时在距坡脚3 m处附近;桩网复合地基能较显著控制路堤填筑时路基变形情况。     

粉喷桩复合路基的沉降特性与预测技术试验研究

结合高速公路试验段的现场监测结果分析，探讨粉喷桩复合地基的沉降规律及沉降预测方法。试验研究的结果表明：粉喷桩复合地基具有工后沉降小、沉降量收敛速度快等优点；在预压期粉喷桩复合路基沉降与桩身压缩性成比例；分层总和法用于预测粉喷桩路基沉降量，效果不理想；双曲线法和灰色GM（1，1）模型比较适合用于粉喷桩复合路基沉降预测。而三点法则不适宜。     

东北季冻区复合土工布处治低填浅挖路基病害技术研究

松通项目属于东北季冻区,季节性冻融显著,公路低填浅挖路基往往是路基病害频发的部位。由于路基修筑高度低,在地下水位及季节性冻胀的共同作用下,出现路基不均匀冻胀、融沉,严重影响公路运营安全。为解决这个施工难题,文章对翻挖碾压、挖除换填、增加碎石盲沟、设置复合土工布等几种处理方式进行分析和对比,主要包括路基技术指标及不同处理方案的经济性分析对比。路基含水率的变化是引起路基冻胀与翻浆的主因,采用换填、碎石盲沟及复合土工布处治方式对低填浅挖路基病害可起到防治作用,但是换填及盲沟处治具有不彻底性、不均匀性,仅增加了填料的抗冻性,且成本高;复合土工布处治具有彻底性、全面性,能够提供路基一个相对稳定的环境,经济性好,但是耐久性不确定。文中研究将防渗复合土工布应用在低填浅挖路基路床底或冰冻线附近,形成防水隔断层,以保证路基路床范围或冻深范围内的填料含水率处于稳定状态,避免外界水进入路基填料中在冻融环境下引起路基冻胀、翻浆病害发生。     

复合桩基处理在上海F1赛车场软土路基的实践浅谈

重点介绍F1赛车场工程采用复合桩基处理软土路基，并说明了复合桩的主要优点，工后沉降少，预压期短，可直接进行路基填筑。解释了设计复合桩的原理，针对该工程的高路基荷载下复合桩进行了现场测试，提供了初步的数据。     

浅析深层搅拌桩在软土路基中的工程设计

根据深层搅拌桩复合地基的特点,简述了复合地基承载力和路基沉降的计算方法。结合合肥市滨河路工程实例介绍了深层搅拌桩设计的一般方法,以工后路基沉降为控制因素在核算复合地基承载力满足路基要求的基础上,选择最优桩长,为今后类似工程提供参考。     

软基低路堤下小型构筑物路基纵向差异沉降控制研究

通过离心模型试验和数值分析两种手段,研究了软土低路堤下小型构筑物底部软土采用水泥搅拌桩复合地基和天然地基两种工况下路基的纵向差异沉降变化情况.由试验和数值分析结果得出结论:在低路堤路段下,小型构筑物底部采用水泥搅拌桩复合地基会提高路基承载力,加大软土构筑物与其两侧路基之间的纵向差异沉降量;天然地基下小型构筑物可与一般路...     

多年冻土区宽幅XPS保温板路基传热特征研究

为研究宽幅XPS保温板路基地温调控效果，对共和至玉树高速公路21.5 m幅宽的XPS保温板路基和幅宽13.5 m热棒-XPS保温板复合路基试验路的冻土地温进行了长期系统的监测。结果表明:宽幅XPS保温板路基冻土上限年下降速率、冻土上限位置升温速率和吸热量分别为宽幅普通路基的76%，62%，55%，然而宽幅XPS保温板路基下伏多年冻土仍以较快的速率发生退化，上限下降速率达到0.5 m/a；铺设黑色路面后，宽幅XPS保温板路基和宽幅普通路基吸热量均增大约1倍；和单一的XPS保温板隔热措施相比，热棒-XPS保温板复合路基对路面下2～5 m范围内土层地温产生调控效果，可有效改善采用单一XPS保温板工程措施的被动吸热状态，提高冻土路基热稳定性。     

路基病害处治技术与应用

路基病害一般在路面施工前或者运营期间出现,处治方案选择受工期、投资和技术效果等因素制约。笔者总结了路基病害形式,分析产生的主要原因,介绍并探讨目前病害路基合理有效的加固技术。结合具体工程,提出并采用"静压注浆-桩体复合路基"综合法形成钢架管水泥桩复合路基新技术,可为类似工程提供借鉴。     

波纹塑料套管煤矸石CFG桩复合路基承载试验

CFG桩身外侧套上内径合适的波纹塑料套管形成统一整体,能较好改善耐久性和表面受力特性,采用理想弹塑性荷载传递函数,提出了一种竖向受荷桩顶荷载与位移比计算方法。在此基础上,依托某矿区周边CFG桩工程,按照相似理论设计完成天然路基、煤矸石CFG桩复合路基、波纹塑料套管+煤矸石CFG桩复合路基、土工格栅+波纹塑料套管+煤矸石CFG桩复合路基4组模型试验,得到复合路基在加载过程中的沉降、桩土应力比、土工格栅拉应变等变化规律,初步探讨波纹塑料套管和土工格栅对CFG桩复合路基受力特点和变形规律的影响。研究结果表明：波纹塑料套管包裹桩身,能提高复合路基承载能力,降低桩土应力比和桩土荷载分担比,其中桩土应力比峰值降低29.5%,桩土身荷载分担比峰值降低7.8%,桩端阻力比与荷载呈负相关,且荷载越高,相关程度越显著;土工格栅作用于碎石垫层,桩土应力比提升幅度为10.7%～23.5%,桩土荷载分担比提升幅度为2.9%～8.4%,路基整体沉降、桩端阻力比进一步降低;随着荷载不断增加,土工格栅拉应变提升幅度越来越快,其中桩顶土工格栅拉应变最大,四桩区域中心最小,验证了土工格栅的张拉膜效应。     

多年冻土区片块石路基尺度效应的数值研究

为了分析片块石路基的尺度效应问题，通过数值手段，计算相同条件下窄幅和宽幅路基的片块石层对流强度和冻土地温。研究结果表明:相比于窄幅路基，宽幅片块石路基的最大对流风速降低了34%，冻土上限下降了1.08 m，冻土年平均地温升高了0.90℃。因此，对片块石路基的尺度效应问题不容忽视，表现在工程应用上，不能简单地将片块石路基直接应用于多年冻土区高速公路宽幅路基，应采取结构优化设计，或与其他结构组成复合路基结构。