CFG单桩及单桩复合地基承载力试验研究

研究目的:通过"高速铁路软土地基沉降控制试验研究"项目的路基试验段研究试验,和对CFG单桩及单桩复合地基承载力进行的静载检测及数据分析,验证采用CFG桩网复合结构加固地基的处理方法是可行的,可为高速铁路路基的设计、施工提供指导.研究结论:通过对路基试验段的试验研究和静载检测及数据分析,总结出了检测CFG单桩及单桩复合地基承载力的静载试验方法;证明了静载试验能够检测CFG单桩及单桩复合地基的承载力;试验结果为完善CFG单桩及单桩复合地基加固软土地基检测标准提供了依据,为在高速铁路软土地基加固工程中推广应用提供了指导.     

铁路路基复合地基承载力验算方法研究

铁路路基复合地基应进行承载力验算,但工程实践表明铁路路基复合地基承载力验算标准偏严格,限制了搅拌桩等柔性桩复合地基的应用范围。基于理论分析和工程案例,对地基承载力与稳定性关系、地基承载力与沉降关系、复合地基承载力验算的必要性及验算方法进行探讨和研究。研究结果表明：从检验地基处理效果、覆盖桩体破坏模式及确保工程安全的角度出发,铁路路基复合地基的承载力验算和检测是十分必要的。铁路路基复合地基稳定性和基底压应力之间存在对应关系,与最小稳定安全系数相对应的基底压应力可作为路基下地基容许承载力。地基稳定性是决定铁路路基地基容许承载力的最主要因素,适当放宽对铁路路基的地基承载力要求是合理的。考虑加筋垫层作用后,铁路路基复合地基承载力修正系数k可根据地基稳定性要求适当提高并细化：地基稳定安全系数取1.2时,k值取1.5～1.8;稳定安全系数取1.25时,k值取1.35～1.7;稳定安全系数取1.3时,k值取1.2～1.6。     

遂渝线无砟轨道桩-网结构路基及其试验研究

研究目的：为实现无砟轨道铁路路基严格工后沉降的控制,遂渝线无砟轨道综合试验段首次采用了桩-网结构路基方案,其工作机理及其承载特性需要研究。研究方法：采用数值计算分析、离心模型试验、室内循环加载动态模型试验、现场实验等方法对无砟轨道桩-网结构路基承载特性、工作机理进行了系统的试验研究,基于试验研究研究成果,就桩-网结构路基定义、工作原理、设计技术进行了讨论。研究结果：基于试验研究研究成果,初步提出了桩-网结构路基定义、工作原理、设计技术。研究结论：桩-网结构路基具有竖向沉降变形小、变形稳定时间短的突出优点。桩-网结构可用于无砟轨道铁路深厚软弱地基加固、已建土质路堤的加固、无砟轨道道岔区等特殊地基加固。     

遂渝线无碴轨道桩网结构地基处理技术

研究目的:探讨有关遂渝线无碴轨道桩网结构加固地基技术设计计算理论等方面的问题。研究方法:通过回顾无碴轨道客运专线在中国的发展现状,结合遂渝客运专线土质路基上修建的无碴轨道综合试验段,对桩网结构地基处理技术设计计算理论进行了深入的探讨,包括桩网结构路基的构造研究、柔性拱的研究、承载力研究及沉降研究四个方面。基于桩网结构路基在列车荷载反复作用下,桩、网、土三者之间相互作用的复杂性,文章对桩网结构的室内大比例模型试验、现场原位动态测试试验、数值计算方法进行了详细的阐述。研究结果:对桩网结构的设计及计算方法进行了总结,并对试验段已开展的研究工作进行了阐述,希望今后在此基础上在无碴轨道桩网路基的施工中继续深入研究,积累更多的施工经验。     

复合地基桩网结构的加固机理及其设计方法探讨

由于桩网结构复合地基具有提高土体的承载力,减小地基不均匀沉降等优点,近几年来在铁路软土地基处理中的应用越来越广泛,是目前加固软土地基的一个行之有效的方法.通过对桩网结构复合地基加固机理和受力情况进行分析说明,及对铁路路基软土加固设计方法的探讨,可以为铁路路基桩网结构的设计及施工提供一定的理论依据和实践指导.     

无碴轨道路基关键技术探讨——以遂渝线无碴轨道综合试验段为例

研究目的:为适应我国客运专线建设的需要,铁道部组织开展了遂渝线无碴轨道综合试验,铁道第二勘察设计院联合西南交通大学等单位承担了遂渝线无碴轨道线下工程关键技术研究。研究方法:主要研究内容包括:(1)无碴轨道路基基床动力学特性试验研究;(2)地基沉降控制技术试验研究,其中重点研究桩-网结构路基和桩-板结构路基;(3)红层泥岩填料填筑无碴轨道路基适应性研究;(4)无碴轨道线下基础刚度匹配技术研究。本文结合遂渝线无碴轨道综合实验段路基工程试验研究和设计施工,就如何有效控制地基沉降、线下基础纵向刚度匹配、合理使用非良质填料三个客运专线无碴轨道路基关键技术问题进行探讨。研究结论:提出桩-网结构路基、桩-板结构路基适用条件及设计方法,提出路基面支承刚度及其设计应用,提出合理使用非良质填料的建议意见,并对客运专线无碴轨道路基设计、施工的关键问题进行了讨论。     

CFG桩复合地基的加固机理及应用

CFG桩复合地基能够提高土体的承载力,减小地基不均匀沉降等优点,近几年来在铁路软土地基处理中的应用越来越广泛。介绍了CFG桩复合地基结构的构成,并对CFG桩复合地基的加固机理和受力情况的分析说明,可以为铁路路基桩网结构的设计提供理论依据,对实际工程也具有一定的参考意义。     

郑西客运专线灰土桩桩网结构加固湿陷性黄土地基设计初探

研究目的:提出用灰土桩桩网结构加固郑西客运专线湿陷性黄土地基的设计思路和计算方法,并以郑西客运专线为背景,选取典型断面进行设计计算。研究结果:采用灰土桩桩网结构加固湿陷性黄土地基,承载力和工后变形沉降均能满足设计要求,且只要单桩承载力满足容许承载力要求,灰土桩桩网结构的承载力不是设计的控制因素,应该用沉降来控制设计。     

桩网结构基础在遂渝线无砟轨道试验段中的应用

研究目的:通过介绍遂渝线无砟轨道综合试验段桩网结构路基设计以及施工情况,阐明桩网结构基础的特点、必要性及设计流程。研究结果:桩网结构基础是一种刚性桩基,可以有效控制地基沉降达到设计要求,适用于对地基变形要求严格以及工期短或地质复杂地段的地基加固。     

螺杆桩在京雄城际铁路固安东站路基地基处理中的应用

京雄城际铁路固安东站里路基工程地基处理原设计采用高强度预应力混凝土管桩加固,施工方法采用锤击法或静压法。若采用锤击法施工则存在扰民问题,若采用静压法则存在遇砂层难以压入的问题。经研究将管桩调整为螺杆桩,经复合地基单桩承载力监测,单桩承载力达到2 100 kN,桩长达到设计桩长,施工无噪声,满足了地基处理加固的各项要求。     

深厚软土铁路路基钉型搅拌桩加固设计方法探讨

通过分析钉型桩单桩承载力的控制因素及钉型桩的荷载传递规律,并结合水泥搅拌桩的计算公式,得出钉型桩单桩承载力、钉型桩加固复合地基承载力和工后沉降计算公式。结合苏北地区某铁路项目典型工程实例,探讨说明了深厚软土铁路路基钉型桩加固设计思路,在此设计思路基础上,对软土路基钉型桩处理的设计方案进行了分析,特别是详细探讨了桩长和大直径桩体长度对单桩承载力的影响,得到了一些对钉型桩的设计十分有益的结论。     

高速铁路CFG单桩复合地基稳定性研究

研究目的:为提高高速铁路单桩复合地基的稳定性,对采用单桩复合地基的承载力和沉降量来控制高速铁路地基的稳定性进行研究。提出用单桩复合地基静载试验确定复合地基的承载力和沉降量,比只用单桩复合地基承载力控制高速铁路地基稳定性可靠。研究结论:高速铁路硬塑粉质黏土单桩复合地基承载力的稳定,可由单桩复合地基静载试验确定。试验应将承压板放在复合地基的密实土上进行,使其单桩复合地基承载力特征值满足设计要求,且单桩复合地基承载力特征值极差不超过平均值的30%,使其单桩复合地基承载力特征值对应承压板宽度的沉降量不超过S=0.004d,单桩复合地基承载力特征值的沉降量极差不超过其平均值的30%。     

客运专线无砟轨道桩网结构模型试验研究

无砟轨道线路状态的调整只能通过扣件系统进行,其对轨下的基础沉降、差异沉降及弯折变形提出严格要求。为了研究在经过桩网结构地基加固后的土质路基上修建的无砟轨道是否满足要求,在室内进行了桩网结构大比例模型试验研究,测试在填筑和循环载荷试验情况下的路基沉降、基床动应力、桩顶与桩间土土压力,以及桩的应力应变分布等数据。研究表明:①桩网结构累积沉降值较小,能满足无砟轨道对工后沉降25.0 mm的要求;②桩网结构中的网具有荷载分担作用,桩起竖向增强作用,桩土应力比约为2.45;③桩的承载力由桩侧摩阻力与桩端支承力共同贡献,当地基中存在软土层时,桩侧有产生负摩阻力的趋势,中性点位于软土层下部交界面处。     

桩实测承载力低于设计要求的原因分析

在大直径扩底桩承载力的设计中，通常依据经验公式来确定单桩承载力，公式中极限端阻力标准值qpk仅由持力层土的物理指标决定，而未考虑持力层上覆土层的特性。文章分析某住宅大直径扩底桩承舷力不满足设计要求的原因，认为当桩进入持力层深度不够且持力层上覆土较软时，其地基破坏模式更接近浅基础破坏模式。桩承载力设计应根据地基破坏模式分别按桩基础和浅基础公式验算。     

路基承载力与路堤稳定性及沉降关系研究

研究目的:路基承载力、路堤稳定性及沉降是路基设计的三个主要控制指标,为了确保路基工程安全,设计时一般均应分析验算。但目前我国铁路及公路路基设计人员对路基是否应进行承载力验算还存在一定分歧。本文通过分析路基承载力与路堤稳定性及与路基沉降之间的关系,探讨路基设计进行承载力验算的必要性。研究结论:(1)圆弧法分析路堤稳定性偏于不安全,在路基承载力不满足要求的情况下也可得出路堤稳定的结论;(2)当荷载接近或超过路基极限荷载时,路基会发生较大的侧向变形,现有的沉降计算方法不再适用,路基承载力满足要求是路堤沉降计算公式的应用条件;(3)路基承载力满足设计要求是保证路堤稳定、控制路基沉降变形的前提条件,因此,在路基设计中应进行承载力验算;(4)本文的研究结论可为进一步完善铁路及公路路基设计方法提供一定的理论依据。     

武广线高边坡陡坡地段桩板结构路基的设计理论探讨

研究目的:桩板结构路基是土质路基上无砟轨道的一种新型结构形式,本文结合武广线桩板结构路基的设计,初步探讨桩板结构路基的设计方法,希望能够为桩板结构路基的设计及应用提供参考。研究结果:桩板结构路基是高边坡陡坡地段地基加固的一种有效形式,通过计算,承载板挠度、桩基础承载力及其变形均满足了无砟轨道的控制指标要求,是桩板结构路基应用范围的一个新的突破。     

路基承载力与路堤稳定性及沉降关系研究

研究目的:路基承载力、路堤稳定性及沉降是路基设计的三个主要控制指标,为了确保路基工程安全,设计时一般均应分析验算。但目前我国铁路及公路路基设计人员对路基是否应进行承载力验算还存在一定分歧。本文通过分析路基承载力与路堤稳定性及路基沉降之间的关系,探讨路基设计进行承载力验算的必要性。研究结论:(1)圆弧法分析路堤稳定性偏于不安全,在路基承载力不满足要求的情况下也可得出路堤稳定的结论;(2)当荷载接近或超过路基极限荷载时,路基会发生较大的侧向变形,现有的沉降计算方法不再适用,路基承载力满足要求是路堤沉降计算公式的应用条件;(3)路基承载力满足设计要求是保证路堤稳定、控制路基沉降变形的前提条件,因此,在路基设计中应进行承载力验算;(4)本文的的研究结论可为进一步完善铁路及公路路基设计方法提供一定的理论依据。     

桩板结构路基的动力响应分析

桩板结构路基-无砟轨道结构是一种相对较新的结构。因此,结合变形控制条件对桩板结构的匹配和动力特性进行数值模拟分析是很有意义的。本文通过动力响应包括动变形、动应力和基面加速度等分析,讨论地基处理的范围和深度、桩端持力层的刚度等问题。研究表明,增大桩径和增大桩端持力土层的承载力或刚度均是降低变形的有效措施。根据断面竖向变形的影响范围,通过对承台两侧宽5 m、深10 m范围内的地基进行处理,对于减少变形是有效的。此外,本文提出的桩板结构-无砟轨道路基横断面尺寸可供设计参考。     

桩-网结构路基沉降计算方法探讨

研究目的:桩-网结构路基是一种有效的软土地基加固处理方法,但目前对桩-网结构路基沉降尚未形成比较成熟的计算理论和方法。研究结论:首先简要分析了桩-网结构路基的作用机理,然后概述了目前桩-网结构路基沉降常用的计算方法,并以京沪高速铁路某断面作为研究对象,利用复合模量法和桩身压缩量法求解加固区沉降,利用布氏法和日本的L/3法求解下卧层的沉降计算并与实测值进行对比,说明这种方法计算桩-网结构路基沉降是有效可行的。     

高速铁路CFG桩-帽-网结构路基沉降控制的现场试验研究

为考察CFG桩-帽-网结构路基处理深厚层软弱地基的沉降控制效果,选择某高速铁路典型工点进行现场测试,系统采集了路堤、加固区及下卧层总沉降及分层沉降。数据分析表明,CFG桩-帽-网结构路基沉降满足规范要求。