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%。     

斜坡软弱地基填方工程特性及工程技术研究

研究目的:斜坡软弱地基填方工程是西南山区铁路、公路、城镇建设中经常遇到的工程问题之一,是工程建设突出的薄弱环节,斜坡软弱地基填方工程特性及其工程技术需要研究。研究方法:作者及其课题组采用数值分析、离心模型试验、现场测试、综合分析等手段,系统研究了斜坡软弱地基填方工程特性及斜坡软弱地基填方工程技术。研究结果:基于变形控制理念,提出斜坡软弱地基填方稳定当量安全系数建议值和以限制斜坡软弱地基水平变形为核心的斜坡软弱地基填方工程设计原则意见。研究结论:基于变形控制的思想,在采用安全系数法对斜坡软弱地基的稳定性进行评价分析的基础上,应充分考虑斜坡软弱地基变形特性的因素,适当提高路堤稳定安全系数取值,以使斜坡软弱地基具有与水平软弱地基相当的稳定程度。在斜坡地基上填筑路堤,要查明地基土体的可压缩特性和基底横坡;为保证斜坡软弱地基路堤的稳定性,应采取限制斜坡地基水平变形的措施。     

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。     

基于正交试验设计的路堤下地基沉降影响因素显著性分析

为研究路堤下地基沉降影响因素的显著性,采用等水平正交表进行正交试验设计,建立了地基沉降理想弹塑性有限元分析模型,通过计算路堤填土重力作用下的地基沉降及塑性变形,分析了在高低两种地基土强度条件下地基土的变形模量、内摩擦角、黏聚力、重度和路堤高度、填土变形模量、填土重度7种因素对地基沉降影响的主次关系。分析结果表明:对地基沉降影响最为显著的因素是地基土变形模量和路堤高度;随着地基土强度的降低,地基土的塑性变形增加明显,地基土内摩擦角对地基沉降的影响程度凸显,其显著性明显超过路堤填土重度与地基土黏聚力;对地基土的塑性变形而言,地基土内摩擦角的显著性大于地基土变形模量、路堤高度等因素,影响程度最为显著。研究成果可为地基沉降分析与工后沉降控制提供参考。     

考虑摩阻效应的弹性地基梁幂级数解

基于Winkler地基模型,假定地基梁与地基土体间的摩阻力沿有限梁长呈线性分布,考虑弹性地基梁与地基土体之间的水平摩阻效应,建立集中荷载作用下地基梁挠曲变形及内力计算模型和相应的变形控制微分方程.采用幂级数法,分别给出计算弹性地基梁竖向挠曲变形、转角、弯矩、剪力的幂级数半解析解.将本文方法与传统弹性地基梁法进行比较以验证本文方法的可行性,并进一步分析梁土间摩阻效应对弹性地基梁位移及内力的影响.分析结果表明,梁土接触面上的摩阻力对地基梁的位移及内力有一定程度影响,且地基土越坚硬,梁土接触面越粗糙,该摩阻效应对梁位移及内力的影响也就越大.     

京沪高速铁路宿州东站地基土的基本特性及其地基处理测试分析

京沪高速铁路宿州站位于深厚第四系土质地基,土层钻探揭露深度大于70 m,常规的地基处理方法难以控制路堤的工后沉降。为选择合理的地基处理方式,采用综合勘探手段对宿州站的地基土基本特性作了详细对比,查明了该地基土的基本物理力学特性。经比选,采用管桩桩筏基础对地基进行处理;沉降评估表明,地基的工后沉降满足设计要求。     

新型CFG桩板结构加固软土地基模拟研究

以京沪高速铁路某段软土地基为例,运用数值模拟和模型试验相结合的方法,研究采用新型CFG桩板结构加固软土地基的效果.采用ANSYS有限元软件模拟软土地基和新型CFG桩板结构复合地基在荷载作用下的位移,通过模型试验获得软土地基和复合地基的P-S曲线.数值模拟结果表明:经过CFG桩板结构加固的地基竖向位移明显减小,在结构加固区域范围内板、桩与桩间土以整体形式下沉,水平位移值较小.模型试验研究表明:CFG桩板结构复合地基由弹性工作状态向塑性工作状态过渡的临界外荷载为200 kPa左右,约为处理前地基临界荷载的2倍;CFG桩板结构在控制软土地基沉降方面效果显著.     

海城西站CFG桩帽复合地基数值分析

采用有限元分析程序,对哈大客专海城西站CFG桩帽复合地基承载特性进行数值分析。计算表明,桩帽结构改变了地基中附加应力分布状态,地基沉降得到了有效控制,与无桩地基相比,有桩地基沉降减少达65%左右,地基加固效果显著。沉降实测数据表明,海城西站地基沉降最终得到了有效控制,工后沉降能满足设计要求。     

东北某新建Ⅰ级铁路地震八度区路基分析及抗震处理

地震八度区路基工程,在基底土层承载力不足且地基土存在有地震液化性的饱和细砂层情况下,采用具有挤密、置换、排水及预振作用的碎石桩复合地基加固地基,是提高地基承载力、防止砂土地震液化的经济、有效的地基处理方法。     

软土地基压密注浆加固处理实践

通过对软土地基压密注浆加固处理 ,解决了软土地基不均匀沉降的问题 ,使处理后的复合地基承载力满足设计要求 ,摸索出软土地基复合处理加固的实际经验和方法     

CFG桩复合地基现场载荷试验研究

通过对四川某工程CFG桩复合地基进行现场载荷试验研究和对CFG单桩复合地基承载力和压缩模量进行的数据分析,总结出检测CFG单桩复合地基承载力及压缩模量的载荷试验方法;验证了采用CFG桩复合地基进行地基加固的处理方法是可行、有效的,对CFG桩复合地基在土木工程中的推广应用具有一定的实际意义。     

素混凝土钻孔桩在松软地基处理中的应用

铁路客运专线对地基承载力和变形的要求较高,在松软地基中需要进行刚性桩地基处理。CFG桩等机具在既有桥、电力线下等难以实施,素混凝土钻孔桩复合地基可提供复合地基承载力,控制地基变形,也能适应低矮空间场地的施工要求。论述素混凝土钻孔桩的设计及施工技术。     

路堤荷载作用下斜坡软弱地基变形耦合特性研究

基于弹塑性平面应变有限单元法,本文模拟路堤水平分层分步填筑动态施工力学行为,建立斜坡软弱地基在路堤荷载作用下的数值分析模型,获得普通水平地基、水平软弱地基、普通斜坡地基及斜坡软弱地基4种工况下地基的侧向变形与竖向沉降随路堤填筑施工的动态变化规律。引入地基变形系数,分析地基侧向变形与竖向沉降的耦合、制约关系,奠定基于侧向变形控制的斜坡软弱地基路堤设计原则的理论基础,结合土工离心模型试验所获得的地基变形系数及位移场,讨论打入桩与抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的机理。     

大连某专用线项目路基试验段地基处理方式的探讨

为了获得最经济实用的地基处理方式,大连某专用线项目在路基地基处理加固前进行了地基处理试验,在试验段的地基处理中分别用强夯、碎石桩结合强夯、塑料排水板结合夯实挤密桩三种方式进行地基加固.通过对试验段路基填筑过程及后期的沉降观测,发现塑料排水板结合夯实挤密桩在填筑期能最大限度释放工后沉降,相比而言是最适合本项目的地基处理方式.     

新型CFG桩板结构变形机理的模型试验研究

通过新型CFG桩板结构复合地基的模型试验,对天然软土地基及新型CFG桩板结构复合地基在不同等级荷载作用下的变形发展进行了较为细致的研究,提出了在荷载作用下桩板结构的变形规律以及CFG桩板结构对周围地基沉降的影响规律.试验表明,在相同基础荷载作用下,新型CFG桩板结构能有效地减小地基沉降量且对周围地基沉降的影响不明显.     

海滩垃圾填埋场地基处理方案探讨

海滩垃圾填埋场主要由建筑垃圾、生活垃圾组成,地质复杂、地下水位高,地基承载力极低。本文结合铁路青岛北站枢纽工程在海滩垃圾填埋场地基处理的应用,介绍了不同类型地基处理方案,以经济、安全为原则,采用多种地基处理方式相结合进行地基加固,解决了大型铁路站场软弱地基处理难题,具有借鉴价值。     

油罐地基充水预压处理稳定性分析方法

介绍了一种评判在油罐地基充水预压地基处理中地基稳定性控制方法即应力路径法,并且结合工程实践进行了验证。在p-q,p′-q′平面中,油罐应力路径ESP有效应力路径和TSP总应力路径随着充水荷载增加变化明显,应力路径反映了地基孔隙水压力长消情况和土体应力变化情况,随着充水荷载的增加,油罐地基安全系数逐渐减小,然后又增加,但是充水过程中安全系数Fs均大于1,油罐地基是稳定的,基础中心下安全系数最小值FS=1.09。工程实践结果说明应力路径法在油罐地基充水预压地基处理中控制地基稳定性时,具有简单、直观和高效的优点。     

强夯法处理山区梁场非均匀回填地基施工

以衡阳—邵阳高速公路路基五标箱梁预制场地基处理为例,详细介绍强夯法处理山区梁场非均匀回填地基的施工工艺,包括强夯技术参数的确定、强夯试验、强夯地基的检测。根据该梁场地基强夯处理后的检测结果,地基承载力能够满足设计要求,梁场经存梁后实测地基沉降仅有2 mm,且为均匀下沉,满足了制梁要求。     

碎石桩复合地基承载力探讨

研究目的:通过分析碎石桩复合地基承载力确定方法的不足,指出在饱和粘性土中碎石桩复合地基承载力计算式中引入桩土应力比的不全面性和应当考虑桩间土强度增长对复合地基承载力的影响。在此基础上,探讨初始复合地基承载力和在预压进程中复合地基承载力的确定方法,力求获得复合地基承载力随时间增长的动态计算公式。研究结论:对于散体材料桩体承载力的发挥依赖于桩间土的强度,两者为相关变量,因此碎石桩复合地基承载力可表示为桩间土抗剪强度的函数;碎石桩复合地基承载力是一动态变量,随桩间土强度增长而增长;给出预压进程中复合地基承载力随时间增长的动态计算公式,以便信息化施工。     

3种常用地基处理方法在黄土区高铁地基中的适用性研究

对分别采用柱锤冲扩桩、挤密桩和强夯处理的湿陷性黄土区高铁路基试验段地基开展堆载预压沉降变形观测及持续浸水试验,研究这3种地基处理方法在高速铁路建设中的适用性。结果表明:3种方法处理后的地基总沉降均主要来源于地基处理深度以下;柱锤冲扩桩和挤密桩处理的地基分别在堆载预压3个月和6个月时的剩余沉降量便可满足高铁对路基的沉降控制要求,而强夯处理的地基至堆载预压258d时的剩余沉降量仍然未能满足要求;3种地基处理方法均能较好控制持续浸水条件下地基处理深度范围内的沉降变形。可见,柱锤冲扩桩和挤密桩2种地基处理方法对沉降的控制效果好,适用于黄土区高铁的地基处理,并建议柱锤冲扩桩和挤密桩2种地基处理方法分别在下陷深度不超过20和15m的湿陷性黄土场地使用;强夯结合CFG桩的地基处理方法在湿陷黄土下限深度小于6m的场地使用。