碎石桩控制粉砂土拼接路基沉降的数值模拟

为减小粉砂土拼接路基的沉降,采用碎石桩复合地基处治,建立了有限元模型,研究了碎石桩长度及其模量、桩间土模量及黏聚力对沉降的影响。结果表明:桩长为5.0m时,路基顶面最大沉降为9.8cm;碎石桩模量对沉降的影响不显著;桩间土模量对路基沉降的影响较大,当桩间土的模量增大到14 MPa以后,路基的沉降趋于稳定,此时路基顶面沉降为7.15cm;桩间土黏聚力达10kPa后路基沉降趋于稳定,此时路基顶面沉降为9.8cm。总之,碎石桩能明显减少沉降,碎石桩长5.0m、桩间土模量14 MPa、桩间土黏聚力10kPa时,新路基沉降控制效果良好。     

软土地基处理中深层搅拌桩影响因素研究

对软土地基处理方法中的深层搅拌桩地基的沉降计算方法进行了讨论,并研究分析了复合地基沉降的主要影响因素,分析结果表明直接影响复合地基加固效果和经济效益的重要因素分别为置换率、桩长和桩身强度,因此软土地基利用深层搅拌法进行加固处理时,应结合实际工程合理选取各参数,使得桩长、置换率、桩身强度三者达到最佳组合。     

循环荷载下水泥土桩复合单元体变形特性及其地基长期沉降计算方法

对于软土地区的路基工程,若路基处理不当,在长期交通荷载作用下,容易导致服役期路面开裂、不均匀沉降等问题。水泥土搅拌桩法是软土地区最常用的路基加固方法之一。研究循环荷载下水泥土桩复合地基的变形特性,对于指导交通荷载下软土地基长期沉降控制具有重要意义。然而,现有研究主要集中在软土和水泥土单一介质,对于水泥土桩复合体的研究较少。通过开展水泥土桩复合单元体大型动三轴试验,分析围压、静偏应力和置换率等因素对水泥土桩复合体累积塑性应变的影响。研究结果表明：循环荷载下水泥土桩复合体累积塑性显著小于软土,且应变随围压、动应力比及静偏应力的增大而增大,随置换率的增大而减小;静偏应力的增加会导致复合单元体临界动应力比的减小。基于试验结果,建立了水泥土桩复合体长期沉降计算方法。结合现代有轨电车算例,分析交通荷载作用下软土路基以及经水泥土桩法处理后的路基长期沉降结果。计算结果表明,采用水泥土桩法可有效减小软土路基长期沉降。     

土工材料包裹碎石桩复合地基试验研究

为了系统地探讨不同刚度土工材料包裹碎石桩复合地基的承载变形性能,开展了不包裹、包裹碎石桩复合地基现场对比试验以及不包裹、低和高刚度土工材料包裹碎石桩复合地基离心模型试验,分析了复合地基承载变形表征参数、稳定性在试验过程中的变化规律。结果表明:随着土工材料刚度的增加,桩顶、桩间土和路堤顶面的沉降显著减小,桩顶应力、桩土应力比显著增加;土工材料竖向包裹能够提高地基的整体稳定性、增加地基的承载能力、有效约束碎石桩侧向鼓胀变形。     

许漯高速公路微型夯扩碎石桩加固路基变形的弹塑性分析

应用弹塑性有限差分法,考虑桩土相互作用及协调,建立许漯高速公路微型夯扩碎石桩加固路基的三维弹塑性有限差分计算模型,研究微型夯扩碎石桩加固路基的变形特性。分析了桩间土模量、桩长及面积置换率等参数的变化对复合地基沉降、桩端沉降及桩土应力比的影响。通过计算获得了微型夯扩碎石桩复合地基的沉降规律,为微型夯扩碎石桩加固高速公路路基的设计和沉降计算提供必要的前提条件。     

碎石桩加固软土地基路堤变形与稳定性分析

碎石桩通常被用于软土地基路堤的加固,且在路堤下采用加固层会使得总应力进一步转移到碎石桩上,从而减小基础底部土体的总变形。采用PLAXIS二维有限元程序,研究了软土地基上碎石桩和土工合成材料对路堤变形和稳定性的影响。通过单元-平面应变转换方法将碎石桩转换为等效墙,再结合综合参数分析,研究了不同临界参数对路堤性能的影响。结果表明:在路堤下铺设高刚度土工格栅时,碎石桩加固软土地基路堤后总变形显著减小;碎石桩长度对路堤总变形的影响最大,将碎石桩长度从0.25 H(H为软黏土厚度)增加到0.75 H可使路堤的竖向和水平变形分别减小约2倍和5倍。此外,高刚度基底土工格栅的采用使路堤的稳定性显著提高,施工完成时安全系数从1.25增加到1.9左右。     

路堤荷载下碎石桩复合地基沉降计算研究

在对碎石桩复合地基加固机理、破坏模式及复合地基与路堤共同作用机理分析的基础上,对路堤荷载作用下碎石桩复合地基沉降计算进行研究,提出碎石桩复合地基沉降的三段计算模式,即碎石桩鼓胀段采用应力修正法、非鼓胀段采用复合模量法、下卧层采用分层总和法的计算模式,并给出了相应的计算公式。文末以某工程实例对本文计算方法进行了验证。结果表明,碎石桩复合地基沉降三段计算方法可有效考虑路堤与碎石桩复合地基相互作用特点,方便工程应用。     

路堤荷载下碎石桩复合地基沉降计算研究

在对碎石桩复合地基加固机理、破坏模式及复合地基与路堤共同作用机理分析的基础上,对路堤荷载作用下碎石桩复合地基沉降计算进行研究,提出碎石桩复合地基沉降的三段计算模式,即碎石桩鼓胀段采用应力修正法、非鼓胀段采用复合模量法、下卧层采用分层总和法的计算模式,并给出了相应的计算公式。文末以某工程实例对本文计算方法进行了验证。结果表明,碎石桩复合地基沉降三段计算方法可有效考虑路堤与碎石桩复合地基相互作用特点,方便工程应用。     

桩与土工加筋层对公路路堤地基承载力的影响

为了研究桩与土工格栅加筋垫层联合作用对高速公路软土地基的加固效果,利用平面应变弹塑性有限元方法,建立路基的二维有限元模型进行数值计算.分析桩顶铺设土工合成加筋垫层对提高复合地基承载力和稳定性所起的作用,包括在置换率一定时,不同桩径和桩间距对地基沉降和稳定性的影响,以及在置换率增加时,复合地基承载能力的提高规律;并对加密路面或路堤边坡范围内桩间距能减小路堤总沉降和改善不均匀沉降的效果进行计算分析.有限元分析结果表明:桩与土工加筋层能很好地控制公路地基的不均匀沉降,尤其对于软土地基效果更为明显,且通过加密路面范围内的桩间距能有效减小路堤沉降并改善路面的不均匀沉降.     

刚性基础下筋箍碎石桩复合地基桩土应力比计算模型

桩土应力比是筋箍碎石桩复合地基沉降计算中最重要的参数，但由于其涉及到桩体、土体及筋材三者之间的复杂关系且影响因素众多，目前尚无明确的计算方法。基于此，根据刚性基础下筋箍碎石桩复合地基的受力变形特征，首先通过数值模型研究筋箍碎石桩复合地基桩土应力比与荷载、埋深、筋材刚度以及桩土弹性模量比的关系。根据数值模型揭示的桩土应力比变化规律，提出一个新的桩土应力比计算模型，并依据该模型在假设桩体、土体及筋材应变协调的基础上利用弹塑性分析方法推导刚性基础下筋箍碎石桩桩土应力比的解析公式；基于建立的模型及计算公式探讨桩土应力比与各主要影响因素之间的关系。研究结果表明：该解析公式基于弹塑性理论分析，但也能考虑现场桩土应力比实测值，能够综合反映桩体、土体、筋材、埋深及荷载之间的相互影响作用，并且形式简单，计算方便；刚性基础下筋箍碎石桩桩土应力比在相同荷载水平下随埋深、筋材刚度、面积置换率、桩土弹性模量比及桩体摩擦角的增大而增大，随着荷载水平的增加则会逐渐降低并趋于稳定值；在碎石桩复合地基沉降计算中不宜采取单一的桩土应力比参数，而是应该根据荷载水平以及计算深度分层选取合适的桩土应力比作为计算参数。     

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。     

土工袋装砂石桩复合路基的理论研究和数值模拟分析

针对土工袋装砂石桩复合路基,通过有限元分析方法研究了路堤长期堆载下袋体包裹长度、土工袋刚度以及置换率对复合路基的性状影响。数值计算结果表明:与普通砂石桩相比,袋装砂石桩复合路基的桩土应力比显著提高,土体沉降变形明显减少,桩身鼓胀变形得到有效限制;在一定范围内增加袋体刚度能有效提升复合路基承载性能;荷载较小时,增加袋体包裹长度对桩土应力比及沉降的影响并不明显,随着路堤高度增加,需全长包裹以减少桩体沉降;增大置换率一方面有利于减少桩体沉降,而另一方面将减少桩体的有效利用率。基于单元体模型,推导了袋装砂石桩的变形和应力的弹性解析解,并通过有限元分析方法对理论解进行验证,得到较好的吻合度。     

碎石桩处理软土路基变形影响因素分析

采用有限元软件建立碎石桩处理软土路基计算模型,深入研究不同碎石桩埋深、碎石桩间距、地基弹性模量及路堤填方高度对路堤变形的影响,并针对路堤位移和应力变化规律进行探讨,分析结果表明:适宜的增大碎石桩埋深可以有效减小路堤变形;增大碎石桩间距会导致路堤较大的应力和位移变形;增大地基弹性模量可以有效降低路堤最大竖直位移,但路堤水平位移和应力会有所增大;增大路提填方高度会导致路堤发生较大的位移变形和应力变形;研究结果可为碎石桩处理软基工程提供理论参考。     

夯扩碎石桩处理深厚层软土地基路堤边坡效果分析

结合工程实例系统论证了夯扩碎石桩在沿湖临空面深厚层软土地基上处理高填方城市主干路已滑坡段的方案布置。为了满足边坡稳定及沉降要求,论证比选了抗滑桩、强夯置换墩和夯扩碎石桩三者之间在工程上的优劣性,采用了夯扩碎石桩复合地基。通过荷载试验及位移观测等成果分析,复合地基满足工程抗滑稳定要求。     

超厚软土区管桩复合地基不均匀沉降病害处治

超厚软土中管桩复合地基桩与土的刚度差异显著，其上修建的道路易出现不均匀沉降病害。以超厚软土管桩复合地基不均匀沉降病害项目为研究对象，提出了截桩置换填充材料加整体式筏板的修复方案，并对不同方案进行了数值计算分析。分析表明：填充材料弹性模量≤1 MPa时，道路整体沉降偏大；填充材料弹性模量>50 MPa时，道路不均匀沉降偏大、边桩筏板底部脱空；填充材料弹性模量在10～12 MPa之间、且泊松比小于0.3时处治效果最佳。经工程应用证明，在沉降较小的桩顶上填充适宜弹性模量和泊松比的材料加整体筏板方案，可有效地解决应力集中和不均匀沉降问题，研究结果具有一定的工程指导意义。     

桩承式水平加筋复合地基承载性能及影响因素研究

桩承式水平加筋复合地基是“水平向增强体 竖直向增强体”的联合复合地基。通过分析其变形特点,对水平向增强体变形假定由曲线推广到曲面,引入W inkler地基模型并根据以沉降控制设计的思想,基于桩间单元的受力平衡条件,推导出上部荷载作用下桩承式水平加筋复合地基承载力和桩土应力比计算公式;结合算例,分析了桩间距(置换率)、工后沉降量、地基反力系数等因素对承载力及桩土应力比的影响。     

碎石桩处理软土地基沉降变形模拟分析

东北地区冻土逐步退化,冻土消失后土层变为软土.文章应用ABAQUS有限元分析软件模拟了应用碎石桩处理软土地基后沉降变形情况,得出了碎石桩对软土地基有良好的处理效果.     

加筋碎石桩复合地基沉降分析方法

结合加筋碎石桩复合地基工程特点和承载变形特性,研究其桩土相互作用形式和受力变形机理,将复合地基分为加筋段、非加筋段和下卧层三部分,并根据各段的受力变形特点建立相应的沉降计算模型,进而提出加筋碎石桩复合地基沉降分析方法,以反映加筋段桩土相对滑移特征及非加筋段竖向和径向变形对沉降的影响;最后通过工程实例计算,并与其他计算方法及实测值进行比较分析,说明该方法的合理性与可行性。     

高置换率挤密砂桩模型试验与承载力计算方法研究

为了研究高置换率挤密砂桩复合地基加固体系的沉降、破坏机理及承载特性,通过自行研发的可视化模型试验装置,进行了单桩、普通置换率与高置换率挤密砂桩复合地基对比模型试验,获得了高置换率挤密砂桩复合地基的荷载-沉降、桩土应力比、沉降-时间及桩土应力比-时间数据。试验结果分析表明:砂桩单桩与群桩复合地基相比,其承载力低,沉降量大;当置换率达到55%以上时,砂桩复合地基承载力提高幅度较大,沉降及桩土应力比随时间效应显著,表明高置换率下砂桩置换作用较明显,可以充分发挥桩间土的承载特性。根据挤密砂桩的承载特性及国内外相关资料,总结了挤密砂桩承载力的计算方法,并采用70%高置换率挤密砂桩室内模型试验进行验证,对比承载力的各种计算方法,为实际工程设计应用提供参考。     

海相软土地基上高速公路沉降变形规律

结合连云港地区某高速公路沉降观测资料，对水泥搅拌桩处理海相软土地基与未进行深层处理的天然地基的沉降变形特性及沉降速率进行初步对比分析。证明水泥土桩复合地基加固软土地基减少地基沉降的效果显著。