粉喷桩加固公路软土地基质量控制研究

公路工程建设过程中,软土地基沉降控制问题越来越受到重视,成为路基工程质量控制的关键环节。文章结合具体工程实际,以粉喷桩加固公路软基为例,建立有限元数值模型,对不同桩长、桩间距、桩径条件下粉喷桩处治公路软基沉降控制效果进行对比分析,确定不同处治方案对于控制公路软土地基沉降的作用和效果,为制定合理的工程处治方案奠定基础。     

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。     

高速公路软土地基CFG桩处治方案优化

通过埋设沉降观测板对路基横断面沉降变形进行实时观测,得出了横断面方向路基沉降变化规律,计算分析了不同水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）平面布置方案的复合地基承载力,确定了基于均衡沉降控制的公路软基CFG桩处治方案。结果表明,路基高度为3～8m时,路肩处沉降量是路基中心沉降量的62.5%～81.4%,坡脚处沉降量是路基中心沉降量的4.8%～14.6%;对地基进行CFG桩加固处理时,在满足复合地基承载力要求的前提下,综合考虑地基变形均衡性和工程方案经济性,路肩到坡脚范围内桩间距可增大0.5m。     

山区斜坡软基路堤稳定性研究

为研究山区高速公路斜坡软基路堤在填筑过程和运营期间路基易发生整体滑移工程病害的失稳机理和防治措施,达到快速有效处治路基工程病害、确保路基在建设和运营期工程安全的目的,以我国某高速公路一处典型的山区斜坡软基路堤段落的整体失稳为工程案例,进行了工程调查、地质勘察、Geo slope简化Bishop计算、FLAC3D数值模拟、现场沉降与位移实测,发现该路堤段落地基土体的抗剪强度低、稳定性差,致使坡脚处抗滑桩桩顶上部的路基填土发生了越顶变形。在准确认识失稳机理的基础上,提出了相应的工程处治技术措施。通过Geo slope软件分别对处治前、处治后的路基边坡稳定性安全系数进行了对比计算,预评了处治措施的效果。运用FLAC3D软件对处治前、处治后地基、路基的水位位移、沉降进行了模拟计算对比分析。结果表明:安全系数由处治前的0.831增长为处治后的1.452,达到规范要求;相比处治前,处治后地基、路基的水平位移和沉降均明显减小,稳定性得到了大幅度改善;数值模拟结果与现场工程实测结果基本吻合,验证了处治措施的可靠性;针对具体的斜坡软基路堤工程问题,准确认识了失稳机理,才能采用有效的处治措施。     

高速公路改扩建软基换填拓宽段地基变形分析

高速公路改扩建新旧路基结合处的处治至关重要，同时软基处治和双侧拓宽填筑顺序也将影响路堤填筑效果。为探究高速公路改扩建软基处治段地基沉降与深层水平位移的变化规律，依托广西某高速公路改扩建工程，利用有限元数值分析软件，结合现场监测数据，建立双侧拓宽路堤填筑模型，研究表明：(1)山间沟谷相软土为由软到硬渐变型软弱土，厚度3.0 m,下卧层为风化砂岩层，软弱土可采取碎石换填处治；(2)双侧拓宽的填筑顺序对软基换填侧地基变形影响较小，软基换填处理效果显著。     

软基区域土方填筑对临近桥梁桩基偏位的影响及处治

以江罗高速公路广茂铁路跨线桥和新兴县红木家具工业园纬五路为工程背景,分析了软基区域交叉施工造成桩基偏位的原因,在此基础上,合理选择了地基加固处治方案。地基加固完成后,高速公路桥和下穿地方路陆续完工通车,通过持续对桩位测量监控、路基沉降和侧移监控,验证该段落软基稳定,结构安全,水泥搅拌桩的软基加固效果较好。     

桥头软基典型性病害分析探讨

软基桥头病害在道路工程中十分普遍。在工程建设期,软基处治方式的不当往往导致运营期各种病害的不断产生,造成运营维护成本大,同时病害难以根除。现以珠海地区运营通车六年多的某桥桥头段工程处治为例,通过现场测量、勘察、地基检测、室内试验及数值模拟等手段,全面分析了桥头段病害发展的程度和发生的根源。分析结果表明：此处桥头软基段总体沉降大,沉降不均匀显著,下伏软土层物理力学性质运营期内未有改善,其层内的PHC管桩存在断桩、错位、倾斜现象,路基实测沉降量超过设计理论计算沉降量,路基存在严重侧向位移。     

软土路基中CFG桩复合地基的应用研究

CJ大道K33+600-K34+500路段为软土路基,需进行相关处治,方能满足CJ大道建设要求。在介绍其工程概况及地质情况的基础上,对比各类软基处治方案的基础上,选择CFG复合地基该路段软基础处治方案,并结合K33+600-K34+500路段实际情况,把正常使用极限状态沉降量作为控制条件,把正常使用极限状态承载力作为验算条件,对其CFG复合地基方案进行设计,选用长螺旋钻孔灌注成桩技术进行施工,以满足该路段软基处治要求。     

京珠高速公路广珠段沥青路面处治工程

京珠高速公路广珠段位于珠江三角洲河网区,1999年12月通车.路基软基段沉降量很大,为处治沉降路段,结合过渡性路面恢复铺筑,实施处治工程.介绍了广珠段沥青路面处治工程的情况和体会,希望对同类工程起到一定的借鉴和参考作用.     

水泥石灰钢渣碎石夯扩桩复合地基在软土地基加固中应用

依托某高速公路软地基土处理工程,对工程现场路基软土性能指标进行检测,提出了水泥石灰钢渣碎石夯扩桩加固方案,并与传统水泥搅拌桩加固方案的机理进行对比分析.在对比两种软基土加固施工工艺的基础上,明确水泥石灰钢渣碎石夯扩桩设计方案的重点参数和关键工艺;对水泥石灰钢渣碎石夯扩桩试验段进行承载力检验和沉降变化监测,明确其软基土加...     

佛开高速公路拓宽工程带帽CFG桩软基加固数值分析

采用非线性有限元法,对带帽CFG桩加固的K29+ 020断面软基上拓宽路堤新老路基相互作用、加固效果和铺设路面时间进行了数值分析.结果表明,拓宽路堤表面最大沉降为8.9 cm,发生在左侧新路肩附近,新路软基沉降主要来自于下卧亚黏土层沉降.下卧亚黏土层中超静孔隙水压力最大,带帽CFG桩复合地基固结速率主要取决于下卧亚黏土层的固结速率.新路软基的固结速率大于老路软基.拓宽路堤表面工后出现负坡率,说明CFG桩加固的新路软基刚度过大,CFG桩复合地基设计可进一步优化.     

软土地基上高速公路路基扩建加宽中的关键问题

随着交通量的迅速增长,部分建成通车的高速公路又面临着扩建加宽的问题。在软土地基上,高速公路路基的加宽工程要考虑路基的整体稳定和差异沉降问题。因为新路基的建设会引起路基边坡失稳和新老路基的差异沉降,所以软土地基上高速公路路基加宽的关键问题就是如何减小新老路基之间的差异沉降,并保证新老路基之间的有效连接。本文就此问题进行回顾和总结,并在此基础上提出几点建议。     

佛开高速公路软基路堤拓宽处理及拼接现场试验

佛开高速公路拓宽工程的关键技术问题之一是软基路堤的地基处理和拼接。通过试验段工程进行了路基拼接和拓宽时,不同复合地基处理方法的原型试验,研究表明,搅拌桩地基下卧层的单位压缩量小于素混凝土桩地基,拓宽路基断面的最大沉降和最大沉降速率出现在素混凝土桩加固区;老路对拓宽路堤的荷载反应敏感,老路最大沉降速率出现在拓宽路堤荷载施加完成之后;拓宽路基具有比较小的工后沉降,所采用的地基处理方法和路基拼接方法满足设计要求。     

佛开高速公路软基路堤拓宽沉降控制标准研究

以在建的佛开高速公路拓宽工程为背景,分析在拓宽路基边载的作用下,新老路基的沉降变形规律.在此分析的基础上,根据新老路基路面结构路用性能以及变形稳定的要求,并结合现场观测资料,对软基上高速公路拓宽工程的沉降控制标准进行了研究.研究表明,对于拓宽工程软基应采用“三指标”的控制标准,即:拓宽路基施工期老路容许的横坡度变化率、新老路基工后容许横坡度变化率、拓宽路基的容许工后沉降量.     

软土地基高速公路扩建中新老路堤相互作用数值分析

采用弹塑性有限元方法分析了老路边坡开挖和加宽部分路堤填筑对老路变形特性的影响。计算结果表明：原有路堤边坡削坡和台阶开挖将会使得老路中心的竖向沉降略有增加，坡脚侧向位移回缩，且不同开挖方式对原有路堤影响不同；加宽部分路堤的填筑将会使得老路中心上抬，路肩点发生较大附加沉降，引起老路路肩与路中心之间产生过大的附加差异沉降，明显加大路面横坡，极易导致对老路路堤、路面的拉裂，降低道路等级，必须采用合适的软基处理方案对加宽部分软基进行处理。另外，宽路堤的变形特性不同于窄路堤，其沉降呈中央小两边大的形式，并且最大沉降位置随路堤高度的增加向路堤中央移动，了解宽路堤变形的这一特性有助于其软基处理方案以及加固效果监测方案的优化。     

高速公路扩建工程中新路填筑对老路影响的参数分析

道路扩建中加宽路堤的填筑将会改变原有路堤及地基的应力场和应变场,引起老路的附加差异变形。采用弹塑性有限元参数分析方法探讨了不同加宽路堤宽度、不同软土层厚度、不同的新老路堤刚度比时加宽路堤的填筑对老路变形规律的影响。计算结果表明:拓宽路堤的填筑将会引起老路不同位置的过大附加差异沉降,导致路面横坡比改变值超过路面结构的容许值,从而引起路面结构性破坏和路面服务性能的降低。因此,必须采用合适的软基处理方案对加宽部分软基进行处理。     

高速公路拼接段EPS轻质路堤现场试验研究

针对在深厚软弱地基上进行高速公路的拼接拓宽工程,新老路基之间将会产生差异沉降的特点,基于理论分析和差异沉降控制标准的要求,提出采用EPS超轻质硬泡沫塑料作为路堤填料,以达到减小路堤荷载和控制新老路基间差异沉降的目的,并依托具体工程实例对EPS轻质路堤的沉降变形特性进行了现场试验研究,揭示了现场实际加载条件下EPS的压缩特性和地基竖向沉降、水平位移、不同深度处土体孔隙水压力的变化规律,在对实测资料进行理论分析的基础上,提出了高速公路拼接拓宽工程EPS轻质路堤的设计方法,并依据现场实践对设计施工要点进行了总结。实践表明,EPS显著改善拓宽路堤的受力特性,减小新老路基间的差异沉降,在设计施工中应解决好EPS块体密度、上覆层厚度的选择,路基排水和地下水位的控制、EPS材料质量检验和控制以及施工放样等问题。     

软土地基上高速公路加宽的有限元分析

软土地基上高速公路加宽时,新老路基结合部会出现不均匀沉降、路面裂缝等病害,采用基于二维比奥(Biot)固结理论的平面应变有限元方法分析新路堤作为附加荷载对老路堤和地基的影响。分析结果表明,加宽后老路堤出现较大的差异沉降和横坡比改变,影响路面服务性能;老路堤靠近中心线除出现略微的向上和向内的移动;老路肩有向外的较大的水平位移,加宽改变了地基中剪应力的分布,可以根据孔隙压力变化情况近似将老路堤下地基分为稳定性不同的三个区域;新路堤的沉降明显大于老路堤的附加沉降,随着加宽宽度的增加,最大沉降的位置逐渐向外移动,呈现出一定的规律性,新路堤靠近坡角处出现较大的水平位移。     

高速公路软土地基拼宽方案及沉降分析研究

为研究桩型、桩间距及填土高度对拼宽路基差异沉降的影响,采用二维比奥固结理论,利用FLAC软件进行数值模拟。模拟结果表明,对于新旧路基差异沉降的控制PTC管桩处理效果优于水泥搅拌桩,桩间距1.2~1.5 m变化对水泥搅拌桩处理效果影响不明显,而桩间距2.0~3.5 m变化对PTC管桩处理效果影响较大。因此,设计首先应合理选择处理方案,在满足沉降控制标准要求的前提下,合理选取桩间距,从而降低工程造价。     

新旧地基不同固结程度对拓宽路基差异沉降的影响

为了解差异沉降对拓宽道路的影响,应用有限元程序建立了差异沉降的计算模型,从沉降和水平位移方面分析了新旧地基不同固结程度对高速公路拓宽路基的影响。结果表明,新旧地基的固结程度差异会影响沉降曲线的形状,尤其对差异沉降的影响较大。当新路基下地基压缩模量不变,改变老路基下地基压缩模量,最大差异沉降从8.89 cm减小至5.35 cm。但当老路基下地基压缩模量提高到15 M Pa以后,沉降的减小程度减弱。当旧路基下地基压缩模量不变,改变新路基下地基压缩模量,最大差异沉降从7.92 cm减小至3.23 cm。当新路基下地基压缩模量提高到10 M Pa时,沉降的减小最为明显,20 M Pa以后减小趋势变弱。