高速铁路软土路基下方桩侧注浆加固试验及其地层扰动控制研究

结合具体工程实践,分析注浆法在软土路基加固工程中的应用形式及其作用机理,比选适宜运营高速铁路路基加固的注浆工法,并对注浆材料选择、注浆参数等进行设计。在此基础上开展全地层注浆和部分地层分层注浆2种不同形式的现场试验。通过对试验过程中地表变形、孔隙水压力、土体侧向变形的监测分析,得出注浆施工对地层扰动变形规律,据此给出合理的注浆控制方式,为正式的路基加固设计和施工提供借鉴。     

软土路基侧向变形对邻近建筑基础的影响分析

研究目的:在软土上填筑路基不仅会产生沉降,而且会产生较大的侧向变形,对邻近建筑基础产生较大推力,导致基础变形、开裂,甚至倾倒。因此,有必要对软土路基侧向水平应力的分布规律进行研究,提出侧向变形影响范围的判定方法,对影响范围内基础所受水平推力进行求解,从而为邻近建筑基础的布置及加固分析提供科学依据。研究结论:以丽(江)香(格里拉)铁路跨越高速公路软基为例,应用弹性理论弗拉蒙(Flamant)应力解答和绕流阻力法进行计算分析,得出如下结论:(1)侧向水平附加应力随深度先增大后减小,呈"弓"形变化;(2)水平附加应力小于土的连结强度时,可忽略侧向变形的影响,据此判断侧向变形的影响宽度和深度;(3)影响范围内基础所受水平推力,可依据绕流阻力法进行求解;(4)本研究结论可对软土路基侧向变形范围分析及水平推力计算提供一定的理论依据。     

交通荷载下斜坡软基路堤变形破坏机理分析

以福州绕城高速公路东南段的斜坡软基填方路堤为研究对象,运用PLAXIS 3D软件模拟填方路堤在设计行车荷载、汽车超载、交通行车方式等条件下路基整体变形及加固桩体的内力特征。结果表明:斜坡软基填方路堤受倾斜基底的控制和不均匀软土层厚的影响,会产生较明显的侧向变形;不同的交通行车方式下路基变形破坏特征有明显差异,且软基加固桩体的应力响应规律不同,使得软基加固桩体出现拉、剪、弯等多种受力工况,体现出明显的水平受荷桩的受力特征,极大地削弱了软基加固的整体稳定性,公路汽车超载显著加剧了路基整体侧滑和加固桩体破坏的可能性。     

软土地基高速公路路基拓宽改建全过程变形特性数值模拟

为研究软土地基高速公路路基拓宽改建全过程的变形特性,基于有限元数值模拟,对比分析一次性新建而成的窄路基、宽路基及拓宽改建而成的宽路基地基表面沉降、路基表面沉降及地基侧向变形等演变规律。研究结果表明:拓宽改建而成的路基较一次性新建而成的路基沉降演变过程复杂,沉降曲线形态由W型-U型-W型转变;老路基坡脚处地基侧向位移先向老路基一侧移动,再向新路基一侧移动而后又向内回缩。拓宽时应重视新老路基之间的相互作用;拓宽路基除应控制工后沉降外,同时应注意适当控制新路基施工期老路基的沉降及差异沉降。所获结论有助于工程实际沉降控制指标体系的合理确定、软基处治对策的科学选择。     

布袋注浆桩加固深厚夹层软弱地基施工技术

结合工程实例,介绍深厚夹层软弱地基新型加固技术—布袋注浆桩的加固机理、施工工艺、质量控制、检测方法及沉降、位移观测方法。布袋注浆桩是采用注浆技术和土工织物综合应用而成的新技术,充分利用布袋注浆桩的排水、隔水、加筋和加固作用,加速土体固结,提高土体的承载力和复合模量,减少土体压缩变形及地基沉降量,有效控制软弱地基的工后沉降,满足高标准铁路路基的稳定性和工后沉降控制要求。     

塑料排水板在软土地基加固中的应用

在西安-南京线路的一个标段区共有5段软基处理，在对其加固中采用了塑料排水板排水固结法处理软土路基，施工方法简单，效果明显。     

基于AHP-Fuzzy的营运高速公路深厚软基病害处治技术适用性评价方法

针对营运高速公路软基病害处治技术选择盲目性较大的问题,结合营运高速公路的特点,建立考虑施工状况及工艺、处治效果、安全经济性和环境影响4个因素的深厚软基病害处治技术评价指标体系,基于层次分析—模糊数学理论(AHPFuzzy),采用AHP法确定各指标权重,利用Fuzzy理论进行多层次综合评判,据此提出了软基病害处治技术的适用性评价方法,并采用该方法对软基侧移滑塌和差异沉降2种典型病害情况进行工程案例分析。研究结果表明:对于轻度、中度和重度软基侧移病害,钢花管注浆法、高压旋喷桩法和预应力混凝土管桩法分别为最优方案;对于轻度、中度和重度差异沉降病害,钢花管注浆法、高压旋喷桩法、微型桩法分别为最优方案。研究成果为营运高速公路深厚软基病害处治技术决策提供可靠依据,并为进一步完善软土地区高速公路的运营养护及性能提升提供理论支撑。     

深厚层软土地基袋装砂井处治的数值模拟

基于平面变形、空间渗流(PDSS)理论,从路基工后沉降角度出发,用岩土工程静力分析有限元程序PDSS2000,进行袋装砂井处治深厚层软基的数值模拟分析,研究全过程的软基沉降、侧移、孔压分布规律。结果表明,袋装砂井能有效加速软基的排水固结。对于福厦线一般地段,当路基高度为6m时,采用间距为1 0m的袋装砂井处治软基能满足路基工后沉降要求。     

滨海软土地区隔离桩用于控制侧向堆载引起的铁路路基位移的研究

福州可门港大桥货场扩建工程使铁路桥梁桩基、路基面临大面积侧向堆载问题。采用有限差分软件分析已加固滨海软土地层桩网铁路路基的侧向位移,以及隔离桩对软土侧向位移特性的影响。结果表明:未施作隔离桩时,8 m高侧向堆载引起软土层侧向位移达124 mm;采用单排隔离桩减少软土位移约15%~30%,采用双排隔离桩减少软土位移约60%~80%;当堆载高度增加时,单、双排桩隔离效果均有所降低;双排隔离桩对地层位移量及位移发展速率的控制效果均优于单排隔离桩,同时桩体自身变形量较小,稳定性较好。     

盐渍软土路基加固技术

根据渤海湾盐渍软土地质特点,提出了滨海地区采用袋装砂井、土工格栅、砂垫层和超填预压联合排水固结路基基底的方法,实践证明该种软基的加固效果良好。介绍软土加固原理、施工工艺、路堤填筑技术措施、施工观测及注意事项。     

京津城际铁路路基沉降控制与变形观测技术研究

结合京津城际轨道工程项目施工单位在软土路基施工过程中的沉降控制和变形观测进行阐述,对软土路基的沉降观测进行分析和总结,京津城际轨道工程软土路基基础采用CFG桩和PHC管桩处理,对软土路基进行了沉降、稳定观测.观测统计表明,对软基进行处理,严格按规范要求施工,工程质量是能够达到预期目标的.     

浅海区大面积深厚软基层综合处理技术

深厚层大面积软土地基处理及其工后沉降控制一直是国内外岩土工程及地下工程研究领域的难点问题。以福州江阴港铁路支线浅海区大面积深厚软基层处理工程为背景,通过试验提出采用塑料排水板联合水泥土搅拌桩、超载预压排水固结法、真空加堆载联合预压排水固结法等3种软基处理工法进行综合处理,详细介绍了这3种工法的施工工艺流程、技术要点和关键技术措施,综合处理效果显著。     

粉喷桩与土工织物联合加固软土地基的研究

结合实际工程,对比采用粉喷桩和粉喷桩与土工织物联合加固软土地基的方法,试验测试了沉降量与沉降速率、路基上竖向变形和深层土的侧向位移,对比了加固效果,为今后类似工程提供了经验借鉴。     

复合加筋排水褥垫加固软基影响因素及路堤稳定性分析

复合加筋排水褥垫是针对沿海缺砂地区开发的一项新型专利技术.可取代软基加固中的排水砂垫层,同时具有水平排水与加筋作用.对复合加筋排水褥垫加固软土路基技术的加筋效果影响因素、加固地基后路堤的稳定性以及经济性进行分析.结果表明:复合加筋排水褥垫层对于软弱地基、路堤高度相对较低、软土地基厚度较大的工况加筋效果更明显;与砂垫层相比,复合加筋排水褥垫可有效提高路堤边坡稳定性并且节省造价.     

大西高速铁路路基冻胀分析及整治措施

大同—西安高速铁路综合试验段部分路基冻胀变形特征明显,变形大,段落长。部分路段冻胀量最大达18 mm,冻结深度最大达88 cm。以大西高速铁路综合试验段为研究背景,针对纬度较低的季节性冻土地区路基冻胀问题,分析了冻胀成因,探究了冻胀的发展趋势,并提出了轨道封闭-基床表层排水-基床底层排水的综合整治方案。深入探讨了关键工艺,提出了高路堑段基床底层盲沟渗水和明洞过渡段隔离开槽顺接侧沟排水的整治措施,解决了低纬度季节性冻土地区高速铁路路基结构的冻胀问题。     

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。     

排水板堆载预压处理软土路基原位观测试验

以某毗邻长江城市新建路堤结合的滨江大道为工程背景,选取500 m典型路基段为试验段,采用排水固结的方法(塑料排水板+堆载预压)处理软土路基,通过对试验段的原位观测,包括沉降板(垂直沉降观测)和测斜管(测斜位移观测),验证设计方案的合理性,提出进一步保障新建软土路基施工质量的监控量测措施。通过原位观测试验表明:填土速率对软基沉降和侧移速率影响较大,其中侧移主要发生在地层中的淤泥质黏土层;老堤和新填路基之间存在一定的沉降和侧移差异,但不会影响既有堤防的防洪功能。     

袋装砂井法在邯黄线软土地基处理中的应用

结合邯黄线某段路基的工程地质条件,采用地质调绘、钻探、触探、原位测试、室内岩土试验等综合勘探方法,对软土路基的物理力学指标进行统计分析。结合铁路工程中滨海地区处理软土的经验,通过比选多种地基处理方法,选择了袋装砂井堆载预压排水固结法加固软土路基。该方法符合实际且可行,对类似工程的勘察和设计工作具有借鉴作用。     

堆载对路基变形特征的影响分析

基于非线形有限元方法,根据工程案例对局部堆载作用下路基的变形与稳定性进行了分析。计算得到了各施工阶段路基体内最大侧向位移的位置变化情况,并分析了局部堆载的不同作用位置对路基竖向沉降、侧向位移、稳定性的影响,为局部堆载的合理使用提供参考。     

高速铁路软土复合路基沉降注浆治理现场试验研究

在长三角地区某运营高速铁路上采用全断面和分层2种注浆方式进行治理软土复合路基沉降的现场试验,研究注浆对路基的抬升规律。结果表明:在路基两侧对称、均匀注浆可减小上、下行线差异变形;注浆抬升路基的同时,会引起地基土的孔隙水压力上升,而注浆停止后随着路基抬升量的回落,地基土的超孔隙水压力也逐渐消散;混凝土支承层的变形呈钟形抛物线隆起状,短时间内相邻注浆孔注浆可产生叠加效应;分层注浆时存在关键影响土层,对该土层注浆时混凝土支承层变形显著,实际注浆施工中应尽量控制对其的扰动;分层注浆产生的路基抬升量更稳定,引起的超孔隙水压力较小,注浆效果理想。