水泥搅拌桩复合地基现场试验研究

结合南京地铁四号线某车站地基加固工程,对水泥土搅拌桩复合地基进行了单桩承载力、复合地基承载力、桩侧摩阻力和桩土应力等多项室外试验研究,得出水泥土搅拌桩复合地基附加应力的主要集中范围、竖向应力沿着水泥土桩的状态分布和水泥土复合地基的加固机理。试验结果可为水泥土搅拌桩复合地基的承载力和沉降变形的计算打下基础。     

深厚软土中水泥土长短桩复合地基承载特性试验

通过水泥土长短桩复合地基承载特性试验,实测长桩、短桩和桩间土顶面应力,探讨了采用水泥土长短桩方法对深厚软土进行处理时,复合地基桩土应力比及其变化规律.研究表明:水泥土长短桩复合地基荷载试验曲线同单一桩型复合地基一样均为缓变型;长桩和短桩桩土应力比均表现为先增大,后减小,再趋于稳定的趋势,并在临界荷载前后,复合地基主次桩顺序发生变化.根据试验结果,得到了考虑荷载水平的水泥土长短桩复合地基承载力计算公式,且计算结果同实测结果十分接近.     

CFG桩与夯实水泥土桩多元复合地基的应用研究

介绍了CFG桩和夯实水泥土桩多元复合地基在洛阳某重机加工车间的应用情况,通过CFG桩单桩、夯实水泥土桩单桩及复合地基载荷试验结果分析,证明了地基处理方法的适用性。同时,对复合地基中桩及桩间土的应力比进行了分析,提出了桩及桩间土承载力的变化特征。     

水泥土搅拌桩复合地基固结机理室内模型试验

为了揭示水泥土搅拌桩复合地基的固结特性,进行了端承型水泥土搅拌桩复合地基和悬浮型水泥土搅拌桩复合地基加固软土地基的室内模型试验。通过监测荷载作用下复合地基桩顶和桩间土沉降、桩顶和桩间土应力及软土中不同位置处的超静孔隙水压力,分析了2种复合地基的桩土应力比、桩体荷载分担比、超静孔隙水压力消散等变化规律的差异性。研究结果表明:端承型搅拌桩较悬浮型搅拌桩可以明显减少复合地基的总沉降量与工后沉降;由于桩土刚度差异导致的桩土差异沉降引起了桩间土承担的荷载向桩体转移,桩间土承担的附加应力减少,桩土应力比增大,桩体荷载分担比增加,进而加速搅拌桩复合地基的固结;端承型水泥土搅拌桩复合地基较悬浮型水泥土搅拌桩复合地基的桩土差异沉降大,桩间土荷载转移现象更加显著,固结速率也更快;水泥土桩在复合地基中的排水通道作用并不显著,但因其模量较桩间土大,因此可以在一定程度上加速复合地基固结。     

变荷载下悬浮TDM桩复合地基固结分析

T形水泥土搅拌（TDM）桩是具有扩大头的变直径搅拌桩，T形水泥土搅拌桩复合地基的固结机理较传统的等直径水泥土搅拌桩复合地基复杂得多，固结计算也更为困难。为了获得悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结计算模型，基于加固区桩-土等竖向应变假设，推导出变荷载作用下悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的一维固结控制方程和求解条件。将固结方程和求解条件进行函数变换，利用3层地基一维固结理论建立单级加荷条件下T形水泥土搅拌桩复合地基的固结解析解，包括加固区、桩间土和下卧层土中的平均超静孔隙水压力解答和复合地基整体平均固结度解答。然后，通过与固结度有限元数值计算结果的对比，验证固结解析解的合理性。最后，利用固结度解析解对影响复合地基固结速率的主要因素进行分析，研究悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结特性。研究结果表明：复合地基固结度的解析解与有限元数值解较为一致；悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结速率随水泥土搅拌桩贯入比、压缩模量、下部小直径搅拌桩的置换率以及下卧层土压缩模量的增加而增大，搅拌桩贯入比、下卧层的刚度对复合地基固结速率的影响更为显著；扩大头尺寸和刚度的变化对T形水泥土搅拌桩复合地基固结速率的影响很小。     

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。     

粉喷法处理软土地基的效果分析

通过对水泥土室内配合比试验、截取现场整段工程柱体室内抗压试验和现场天然地基、粉喷桩单桩、复合地基载荷试验的对比分析，提出了水泥土的最佳掺入比、水泥土强度增长的三阶段和单桩、软土天然地基、复合地基的破坏模式以及桩侧摩阻力的取值方法。得出了一些有用的结论。     

咸水区水泥桩复合地基承载性状测试与模拟分析

为研究咸水区地下水和土的高含盐量对水泥搅拌形成的水泥土材料力学性质以及水泥土复合地基承载力的影响,通过传感器现场观测沉降、桩土应力比等得到指标变化规律,并基于Biot固结理论对复合地基进行了数值模拟计算。现场试验与模拟计算结果表明:数值模拟结果与现场试验较为吻合;复合地基承载性能受咸水腐蚀影响显著,咸水区复合地基沉降、桩土应力比等参数均大于淡水区。     

CFG桩与夯实水泥土桩复合地基试验研究

介绍了由CFG桩与夯实水泥土桩组成的组合型复合地基和CFG桩复合地基在同一工程中的应用情况,通过静载荷试验检测了夯实水泥土桩复合地基、CFG桩复合地基以及组合型复合地基的承载力。结果表明,组合型复合地基远高于单一桩型复合地基。     

不同基础下夯实水泥土桩桩土应力比的试验研究

桩土应力比是一个非常重要而且难以准确确定的参数。该文通过对郑(州)西(安)客运专线上夯实水泥土桩复合地基进行的单桩复合地基的载荷试验和路堤下桩顶应力、桩间土应力的现场测试,分别获得刚性基础下和柔性基础下的桩顶应力、桩间土应力和桩土应力比,以及它们随荷载水平和加载时间的变化规律。探讨了两种不同基础下使得桩土应力比产生变化的不同内在机理。据此,提出了由载荷试验得到的桩土应力比不能直接作为柔性基础下的桩土应力比,而应该乘以一个折减系数。研究成果可为夯实水泥土桩复合地基的桩土应力比取值提供指导性意见。     

深厚软基刚柔组合桩设计计算方法研究

介绍了刚柔桩同体组合技术的加固原理,同时介绍了其与劲性搅拌桩的不同点。刚柔组合桩单桩及复合地基的荷载传递机理与劲性搅拌桩及长短桩复合地基有所不同,存在荷载扩散的双层模式。研究了桩侧摩阻力和桩端阻力发挥的不同影响因素,当进行刚柔组合桩单桩极限承载力计算时需考虑插入管桩对水泥土搅拌桩的挤密作用、管桩同心植入水泥土搅拌桩中形成土塞效应、水泥土搅拌桩与预应力管桩协调变形情况,结合国内外类似桩型承载力计算公式,给出刚柔组合桩单桩承载力和复合地基承载力计算公式。分别采用平均附加应力法、Boussinesq-Mindlin应力解联合求解法进行路堤荷载下刚柔组合桩复合地基的沉降计算,经实例验证后者具有较好的适用性。     

水泥土搅拌桩复合地基变形模量确定的一种新方法

水泥土搅拌桩在我国公路和工民建等领域得到广泛应用,但由于复合地基的复杂性和各种不确定性因素的影响,加固区复合模量计算理论仍不完善。本文从土体的e lnp曲线出发,构造土体的ε lnσ的应力应变曲线,并得到其弹塑性状态的屈服方程。根据最小势能原理及桩土变形协调条件得到水泥土搅拌桩复合地基的变形表达式和水泥搅拌桩复合地基加固区变形模量的表达式,并通过现场载荷试验反算的变形模量验证了该表达式的可靠性。     

水泥土搅拌桩在高速公路桥头段的应用

对桥头跳车产生的原因,使用水泥土搅拌桩对江苏济徐高速公路某桥头段地基进行加固,并通过现场试验分析了水泥土搅拌桩的桩身质量、复合地基桩土应力和地表沉降特性,结果表明:由于水泥土搅拌桩刚度远大于天然地基,在路堤荷载下地表桩间土的沉降大于桩顶沉降,这种桩土差异沉降导致路堤荷载通过土拱作用向桩顶转移,减小了桩间土的附加应力,进而减小桥头段地基总沉降和工后沉降,可以减轻或消除桥头跳车现象。     

水闸翼墙地基处理设计研究

某工程水闸翼墙底板位于淤泥质粉质粘土层,经计算挡墙地基承载力、整体稳定安全系数和基底应力比不满足规范要求,对水泥土搅拌桩、预制桩、钻孔灌注桩三种地基处理方案进行比选,查阅规范表明:现行国标和浙江省地标尚未明确给出水泥土搅拌桩处理后复合地基抗剪强度指标计算方法,因此依据相关资料取水泥土黏聚力c=100 kPa,内摩擦角φ=20°进行计算。选用水泥土搅拌桩方案可提高地基土质,使地基承载力和整体稳定性满足要求,但挡墙基底应力比问题无法得到实质性解决。经结构比选,采用预制桩和钻孔灌注桩方案,从工期、造价和施工质量等多方面综合考虑,挡墙采用前板桩后方桩的预制桩处理方案,可供类似工程设计参考。     

客运专线水泥土桩复合地基承载特性数值分析

采用数值试验的方法,对水泥土挤密桩单桩及单桩复合地基的承载特性进行了分析.分析了在整个加荷过程中单桩以及单桩复合地基荷载传递特性(桩身应力及桩身位移),同时分析了桩端土模量和褥垫层厚度及其变形模量对复合地基性状的影响,得出了一些有益的结论.     

盐水环境下水泥土桩劣化效应及其对道路复合地基沉降的影响

为了揭示盐水环境下水泥土桩的劣化效应及其对道路复合地基沉降的影响,通过室内模型试验研究了黄河三角洲盐水环境下水泥土的劣化效应,分析了水泥土劣化深度和未劣化部分抗压强度的演化规律.通过对已有水泥土劣化研究成果进行总结分析,提出了基于水泥土早期强度试验的盐水环境下水泥土桩全寿命周期承载力实用预测方法;同时,通过模型试验和数值模拟研究了水泥土桩劣化对复合地基沉降的影响.研究结果表明:在加固地下水矿化度高的软弱地基时,水泥土桩会从外向内逐渐劣化;水泥土劣化对搅拌桩承载力的影响较大,会增大复合地基沉降,而且桩体缺陷将加剧水泥土桩的劣化效应.为了保证路基的持久稳定并控制其长期沉降,在盐水环境下水泥土桩复合地基设计中须考虑水泥土劣化的影响.     

水泥土桩处理公路软基的适宜工况分析

通过两个公路软基处理实例，根据荷载数量、沉降量、侧向变形量和工后沉降情况，说明了水泥土桩复合地基处理特定工况条件下的软基的特殊意义。根据水泥土桩复合地基和砂桩地基在一般情况下的基本数据，分析了应用水泥土桩复合地基处理适宜条件下的桥头跳车问题在造价方面的可行性。     

岩溶地区建筑工程复合地基有限元分析

结合岩溶地基处理的工程实例,利用有限元法对天然地基及水泥土搅拌桩复合地基、CFG桩复合地基、CM三维高强复合地基三种加固方案进行数值模拟,揭示了三种方案加固岩溶地基的变形特性及应力分布。     

不同工艺的水泥土搅拌桩载荷试验研究

针对水泥土搅拌桩的粉喷和湿喷两种工艺,分别进行了施工后不同龄期的桩身载荷试验,通过桩顶、桩间土的应力观测以及载荷试验测斜观测,对水泥土搅拌桩加固软土地基的效果进行分析,并对两种工艺的加固效果进行了对比。结果表明,在饱和软土地区,复合地基承载力粉喷桩明显高于湿喷桩,其成桩及加固效果前者好于后者。     

水泥土桩复合地基研究综述

水泥土桩作为一种地基加固技术具有独特优点,由其与地基土构成的水泥土桩复合地基在工程中应用十分广泛。该文回顾、介绍了国内外近年来在水泥土桩复合地基研究领域中所取得的主要成果,以供同行参考。