断桩对CFG桩复合地基路基稳定性影响的研究

工程实践表明,CFG桩复合地基断桩率较高,利用离心模型试验研究了断桩对CFG桩复合地基路基稳定性的影响。研究表明,断桩对复合地基沉降和位移发展规律、滑动面形状基本没有影响;路基滑动面内断桩和正常桩均在软土层底部桩受弯破坏,正常桩在软土层中部附近产生软土层底部相反的受弯断裂,大部分断桩在软土层中部附近未断裂;CFG桩断裂后仍能承担一定的竖向荷载并提高路基稳定性;断桩复合地基路基的沉降、隆起、位移、路基开裂对应加速度、轴力峰值对应加速度等均介于天然地基路基和正常桩复合地基路基之间并接近天然地基路基。     

CFG桩加固前后堆载预压作用效果模拟研究

以平潭岛公路软土路基为研究对象,利用FLAC3D软件计算分析了CFG桩加固前后堆载预压的作用效果,提出"体积压缩比"的概念,并通过编写fish函数对上述效果进行定量描述。结果表明:对于原状软土地基,堆载预压有效作用深度为15m,对CFG桩复合地基,上述范围出现在桩顶附近和桩底附近两个部位,前者深约5m,后者深约10m,CFG桩将预压荷载传递到深部;CFG桩的施工增加了软土的承载能力,但再对复合地基进行堆载预压,地面仍会出现12.8cm的沉降,占到直接对软土进行堆载预压所产生沉降量的29.2%,对于软土层厚度大、层数多的地基,宜使用CFG桩和堆载预压联合加固。     

基于离心模型试验的路堤下CFG桩破坏模式研究

利用离心模型试验研究了路堤下复合地基CFG桩的破坏模式。试验表明,路基位移和滑动面基本对称,滑动面最先在边坡范围内出现,滑动面由3段直线组成,滑动体两端类似主动区和被动区;软土层中部和底部附近正负弯矩最大;CFG桩主要破坏形式为受弯断裂,软土层中部和底部附近桩身受弯断裂方向相反,边坡范围内的桩首先断裂,滑动面内的CFG桩受弯断裂成3~5段。CFG桩受弯断裂后仍有一定的竖向荷载承载能力。     

列车荷载作用下路基结构动力响应分析

针对秦沈客运专线场地条件,采用有限元-无限元相结合的手段,建立列车荷载作用下路基结构动力反应的有限元数值模型,分析了列车荷载作用下,路基动力响应的分布规律,并探讨了列车速度对路基振动反应的影响规律。结果表明:路基土中竖向动应力幅值随深度增加而迅速衰减;随着列车速度的增加,路基顶面的动应力幅值呈增加趋势;列车荷载对轨道路基的影响主要体现在基床部位,因此对于高速铁路需要对其进行加强。所得结论,为铁路路基设计和加固提供了理论依据。     

一类浅埋软土夹层路基的处理措施研究

在高速公路填方边坡路段中,遇到软土路基时,为提高路基边坡的稳定性,避免产生不均匀沉降等不良地质现象,一般采用换土填石、CFG桩等施工工艺对边坡填方路段进行加固处理。文中结合工程实例,通过采用不同的处理措施,分别分析计算其受力情况及边坡的稳定性,从不同角度对软土路基的处理进行比选,从而达到经济、合理的加固软土路基边坡的效果。     

重载铁路泥岩路基沉降数值分析

以内蒙古鄂尔多斯铁路工程为例,使用有限元分析方法建立了DK16+559断面的分析模型。计算模拟出列车以一定的速度移动过程中产生的竖向动荷载,将模拟出的列车荷载施加在路基路面上,得到路基沉降分布。结果表明:列车行驶速度在60 km/h时,路基最大沉降量为4.74×10-3 m,发生在路基表面,沉降沿竖向和水平方向逐渐减小,在深度为7.5 m处沉降趋于零;在相同行驶速度下,沉降随着深度的增加逐渐减小;随着列车行驶速度的逐渐增大,路基土体沉降的均值基本没有增大,但是变化幅值越来越大。     

基于专家调查的珠三角地区软土地基处理方法的可靠性研究

主要对珠江三角洲高速公路建设中常用的排水固结法、排水固结法+换填轻质填料、搅拌桩复合地基、CFG桩复合地基、管桩地基等5种软基加固处理方法,开展了基于专家调查的高速公路软土地基加固处理方法可靠性分析与研究。通过对来自高速公路管理、设计、施工、研究单位的67位具有丰富的软土地基加固处理工程经验的专家开展咨询和调查分析,得出了不同软土深度情况下各种软基加固方法的可靠性程度评价结果。研究显示,珠江三角洲软土路基加固处理方法的可靠性从高往低的排列顺序依次为管桩地基、CFG桩复合地基、排水固结法+换填轻质填料、排水固结法、搅拌桩复合地基。当软土深度超过20m时,一般宜采用管桩进行地基加固处理。     

波纹塑料套管煤矸石CFG桩复合路基承载试验

CFG桩身外侧套上内径合适的波纹塑料套管形成统一整体,能较好改善耐久性和表面受力特性,采用理想弹塑性荷载传递函数,提出了一种竖向受荷桩顶荷载与位移比计算方法。在此基础上,依托某矿区周边CFG桩工程,按照相似理论设计完成天然路基、煤矸石CFG桩复合路基、波纹塑料套管+煤矸石CFG桩复合路基、土工格栅+波纹塑料套管+煤矸石CFG桩复合路基4组模型试验,得到复合路基在加载过程中的沉降、桩土应力比、土工格栅拉应变等变化规律,初步探讨波纹塑料套管和土工格栅对CFG桩复合路基受力特点和变形规律的影响。研究结果表明：波纹塑料套管包裹桩身,能提高复合路基承载能力,降低桩土应力比和桩土荷载分担比,其中桩土应力比峰值降低29.5%,桩土身荷载分担比峰值降低7.8%,桩端阻力比与荷载呈负相关,且荷载越高,相关程度越显著;土工格栅作用于碎石垫层,桩土应力比提升幅度为10.7%～23.5%,桩土荷载分担比提升幅度为2.9%～8.4%,路基整体沉降、桩端阻力比进一步降低;随着荷载不断增加,土工格栅拉应变提升幅度越来越快,其中桩顶土工格栅拉应变最大,四桩区域中心最小,验证了土工格栅的张拉膜效应。     

软土路基堆载下既有隧道变形特性分析

以福州地铁6号线区间隧道上方施工路基为工程背景，运用Midas NX有限元软件，建立在深厚软土地层中路基堆载对地铁盾构区间隧道变形影响的有限元模型，分析了考虑流固耦合作用下软土的变形特性及复合地基加固处理效果。结果表明:在未采取加固措施的情况下，堆载对隧道周边的影响较大；对深厚软土加固，采用CFG桩+水泥土搅拌桩方案，形成复合地基后可满足变形控制的标准。     

褥垫层厚度对复合地基CFG桩土应力比影响的试验研究

褥垫层厚度设置是否合理,对水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基的承载与变形特性将产生较大的影响。在江西某高速公路采用CFG桩加固软土地基试验现场,对不同褥垫层厚度工况下的桩土应力比进行了现场静载试验测试,并模拟各个工况对桩土应比和土体沉降进行了定量数值计算,研究结果表明：数值计算结果与实测值较为接近,具有相似的变化规律,在桩长和桩间距一定的条件下,桩土应力比随垫层厚度的增加而减小,但褥垫层超过一定水平,厚度对桩土应力比的影响较小。在路堤荷载作用下,当桩间距为1.5 m,褥垫层采用中粗砂时,厚度宜为30～40 cm。该研究成果可为该地区高速公路CFG桩加固软土地基的设计提供参考。     

CFG桩复合地基参数敏感性分析

结合某高速铁路CFG桩复合结构加固软土地基的方案,采用数值分析手段,对CFG桩复合地基的基础结构类型、有无桩帽、桩距等参数对地基变形的影响进行分析,结论认为:随着基础结构刚度的增加,路基中心的沉降明显减小;地基的不均匀沉降明显得到均化;设置桩帽可以与减小桩距或增加垫层刚度达到相同效果。     

采用CFG桩复合地基的软土基坑施工探讨

CFG桩地基处理可有效提高土体强度,造价相对低廉,常用作道路路基、建(构)筑物基础等主要承受竖向荷载的场所,因其桩身的抗弯剪强度低,在施工过程中承受稍大的拉力、水平推力会造成桩基损坏。该文就先施工CFG桩再进行基坑开挖的软土基坑施工问题进行了讨论和总结。     

新建铁路路基形式对既有公路桥梁桩基的影响分析

以西南地区某新建铁路下穿既有高速公路桥梁为例,基于有限元软件,对旋喷桩复合地基路基和锚固桩+旋喷桩复合地基路基下穿既有高速公路方案的可行性进行综合评价。结果表明：采用旋喷桩复合地基对软土进行加固处理,形成了较好的竖向加固体,增强了被加固土体的力学特性,减小了新建铁路对桥梁桩基的影响;在软土地区两侧设置锚固桩的方式,约束了地基土的侧向变形,对限制工后沉降具有较好的效果。     

CFG桩网复合地基在深厚软弱地基中的研究与应用

南桂公路K158+500～K180+000段为深厚软弱地基,利用CFG桩网复合地基对软土地基进行处理。通过计算初步确定了CFG桩网复合地基的主要技术参数,基于有限元软件ABAQUS对荷载作用下复合地基的沉降值、水平位移及桩身应力规律进行研究,并从不同的桩长、桩间距及边桩长度等角度进行了仿真计算。最终得出本文推荐的CFG桩网复合地基主要计算参数:桩径为40 cm,桩间距为160 cm,路基中心线附近桩长为8. 5 m,边桩长度为7. 5 m。     

CFG桩网复合地基路堤施工变形影响因素的三维模拟分析

以江西某高速公路某经CFG桩网复合结构处理的深厚软基试验段为研究对象,运用FLAC3D有限差分软件,计算分析了桩长、桩间距、褥垫层厚度以及土工格栅层数等设计参数对桩网复合地基在路堤填筑时路基变形的影响。计算结果表明:路基表面变形随桩长的增大而减小,随桩间距的增大而增大,两者对路基表面变形影响程度较大;垫层厚度对路基表面水平位移影响程度较小,而对路基沉降有一定的影响;土工格栅层数对路基表面沉降影响程度较小,而对水平位移有较大影响。因此,从节约工程成本和软基加固效果综合考虑,设计参数采用桩长为21m与15m的混合桩、桩间距布置为2.0m、褥垫层厚度设为0.4m、设置一层土工格栅的加固方案更为合理。     

新建铁路下穿宜泸高速公路桥对其桩基变形影响分析

以西南地区某新建铁路下穿既有高速公路桥梁为例，运用有限元软件，以地基沉降量和桥梁桩基最大竖向应力为研究对象，在路基填筑施工阶段和安全运营阶段，对有无CFG桩地基加固处理两种形式进行对比分析。发现CFG桩可有效减小新建铁路的沉降量，降低其对桥梁桩基最大竖向应力的影响。     

高速铁路桩板结构路基设计有关问题研究

桩板结构由钢筋混凝土桩基、路基填土与钢筋混凝土承载板组成,是融路基结构和地基处理为一体的新型路基结构形式。根据桩板结构的荷载特征和受力特性分析,对其埋置深度、承载板长度以及结构型式进行了研究,对高速铁路桩板结构路基的选型提出了建议;通过列车竖向活载的动力作用分析,对非埋式、浅埋式桩板结构中列车竖向活载的动力系数,以及桩板结构路基沉降的计算方法及差异沉降限值等进行了探讨。     

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。     

水泥砂浆桩处理某高速铁路软基沉降变形分析

高速铁路对路基工后沉降提出了严格的要求,某高速铁路路基段存在大范围软土地基,采用水泥砂浆桩进行地基加固处理。通过对地基处理后一年多的路基沉降变形观测分析及预测表明:各观测点的沉降量-时间曲线均已经收敛,路堤荷载作用下路基面沉降已经稳定,沉降板预测最大工后沉降ΔS'为4.8mm,路基面观测桩双曲线法预测路基面最大残余沉降为2.3mm,沉降完成比例St/S∞最小为92.4%,均满足高速铁路沉降控制标准。因此,水泥砂浆桩处理高速铁路软土地基是可行的,可以在较短时间内满足工后沉降的要求。     

CFG桩加固路基的作用原理及处理技术分析

CFG桩加固路基能够提高路基的整体承载力。文章分析了CFG桩加固路基的作用原理及设计原则,对CFG桩在施工过程中出现的问题提出建议。