高速铁路深厚土层地基处理技术与沉降计算

高速铁路对工后沉降要求严格,无碴轨道对桥路、隧路过渡段差异沉降限为5 mm,一般路基地段工后沉降限为15 mm.因此,我国不少在建客运专线需要采取措施对地基进行处理,以有效控制地基沉降.在深厚土层地基上修筑无碴轨道,现行地基处理措施主要为CFG桩、预应力混凝土管桩及路基桩板结构.文中分析了各种复合地基承载力及沉降的计算方法.提出当应用CFG桩和预应力管桩处理深厚土层地基时,结合采用筏板结构,更能发挥CFG桩和预应力管桩的承载力和有效控制沉降;深厚土层地基处理后计算沉降应进行修正,其修正系数:CFG桩地基处理复合模量法为0.2左右,管桩地基处理桩基法为0.2～0.4.     

考虑桩-土共同作用的PHC预应力管桩复合地基承载力研究

PHC预应力管桩复合地基是一种新型的地基加固方法，其与传统方法的主要区别在于桩与桩间土共同直接承担全部的上部荷载。以荣乌高速公路PHC预应力管桩基础为例，分别对管桩单桩承载力及桩体复合地基承载力进行研究，对比后得出以下结论：PHC预应力管桩复合地基的承载力远远高于单桩的承载力，计算所得桩体复合地基承载力是单桩承载力的1.5倍左右；PHC预应力管桩单桩的桩顶位移最大值出现在桩体达到抗压极限承载力时，卸载完成后桩体出现的破坏变形使桩顶及桩底位置无法恢复到加载之前的位置；PHC预应力管桩复合地基的总沉降量为桩体复合地基加固区的沉降量和下卧层的沉降量之和，可采用分层总和法对上述两种沉降量进行计算。     

软土区综合管廊工程中预应力管桩地基处理技术的优化及应用

结合珠海市横琴区地下综合管廊工程中预应力混凝土管桩复合地基处理方案,运用FLAC3D有限元软件对不同桩长、桩径的预应力混凝土管桩开展单桩静载试验数值模拟,分析桩顶竖向位移,桩身结构及桩端受力情况。通过控制桩长,选取不同的持力层及桩端伸入持力层深度。结果表明:随着桩长、桩径的增加,桩顶沉降量逐渐减小;预应力混凝土管桩为端承桩,持力层相同时,沉降量相差较小;设计采用的预应力管桩能够很好地满足承载力及沉降控制的要求,并且有适当优化的空间。     

管桩复合地基承载力验算方法比较分析

预应力混凝土管桩用于填土路基下或构造物基础下受力模式有所不同,不同的规范对这两种情况下地基承载力验算要求也有所不同。为此,对不同规范中关于管桩用于路堤或构造物基础下的承载力验算要求和方法进行了比较,并结合工程算例对计算结果进行了分析,认为填土路基下的管桩宜验算单桩承载力和加筋材料抗拉强度;用于构造物基础下的管桩应验算单桩承载力和单桩复合地基承载力,为此编制了专用的自动计算表格模板,提高了工作效率。     

CFG桩与管桩处理深厚淤泥层的适用性研究

某高铁车站分布有深厚淤泥及淤泥质砂，具有含水量高、孔隙比大及强度低的特点，处理规模巨大，不仅要控制路基工后沉降，而且要消除砂土液化。采用CFG桩联合预应力管桩的加固方案，但试桩表明，CFG桩在深厚淤泥中的成桩质量不佳，遂将CFG桩变更为预应力管桩。预应力管桩现场试桩及沉降监测表明，成桩质量良好，处理后地基承载力和沉降均满足设计要求。     

锚桩法与自平衡法静载荷试验结果对比分析

本文以郑州黄河公铁两用桥为背景,根据传统锚桩法和自平衡法静载荷试验结果,对桩侧摩阻力、桩端阻力、单桩极限承载力、荷载-沉降(Q-S)拟合曲线进行了分析、对比,探讨了两种测试手段对测试结果产生差异的原因。自平衡试验测试方法,由于作用机理及自平衡点选取的不确定性等原因,使桩侧摩阻力、单桩极限承载力大于传统锚桩法测试结果,试验测试参数指导桩基设计时应慎重考虑。     

柔性基础下减沉复合疏桩沉降性能研究

采用减沉复合疏桩进行软基处理能充分发挥桩间土体的承载力,有效控制工后沉降的同时节约了软基处理成本。预应力管桩作为一种常用的减沉复合疏桩,大量应用于目前高速公路桥头软基处理中。其沉降计算多采用复合模量法,无法准确反映路堤荷载下该桩型的承载机理,计算值与实测值存在较大差别。基于Mindlin应力解,得出了环形桩端均布荷载作用在地基内部任意点竖向附加应力系数的数值计算方法;得出了沿桩身三角形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中竖向附加应力系数的数值计算方法。在此基础上建立了考虑桩身压缩量和实际截面形状的预应力管桩单桩沉降计算方法,进而建立了路堤荷载下预应力管桩复合地基的沉降计算方法。通过现场实测沉降数据验证了该方法的合理性。     

预应力管桩处理软土地基效果分析

结合某高速公路改扩建工程,借助有限元分析方法,对预应力管桩在不同桩帽、桩长、桩间距、垫层刚度时的路基沉降进行计算,研究预应力管桩在不同情况下处理软土地基的效果,为软土地基处理设计施工提供参考。     

PHC桩在高速公路铅锌矿尾矿池深厚软土处理中的应用研究

该文以桂来高速公路盘龙铅锌矿尾矿池段路基工程为背景,基于尾矿池软土饱水、厚度大、严重欠固结、含有毒物质等特点,在补充静力触探和十字板剪切原位试验的基础上,进行了软土处治方案的比选论证,推荐采用PHC预应力管桩方案,并分别采用理论分析和数值计算方法对软土路基、PHC预应力管桩、桩帽、土工格栅加筋材料等变形和应力进行了系统研究;另外,还开展了现场桩基检测和路基沉降观测,各项检测与监测指标均满足设计要求。     

PHC管桩的单桩竖向承载力下限解研究

单桩竖向承载力是影响桩基设计的核心内容之一。根据现场静载荷试验得到PHC管桩单桩竖向承载力，运用灰色关联理论对PHC管桩竖向承载力数据进行相关性分析，发现影响单桩竖向承载力的主要控制因素是桩长。根据夏皮洛-威尔克（Shapiro-Wilk）检验方法探究单桩竖向承载力的分布特征，发现单桩竖向承载力R在随桩长l线性拟合预测值两侧呈正态分布，得到在95 %保证率条件下单桩竖向承载力下限解方程。     

硅藻土隧道基底加固方法现场试验研究

依托杭绍台高铁飞凤山隧道工程出口外场地硅藻土地段,进行高压旋喷桩和钢管桩的现场试验,对比分析成桩完整性、均匀性、极限承载力及经济性等指标.结果表明:旋喷桩成桩在硅藻土地层中离散度较大,成桩效果并不理想,取芯抗压强度按埋深分布差异较大,存在强度分布不均匀的现象,会引起地基承载力的降低,而钢管桩试桩中仅极少数存在轻微缺陷,...     

竖向荷载下超长群桩承载性状的模型试验研究

针对目前超长群桩尚缺乏深入研究的现状,设计并完成了一组软土地基中超长群桩室内模型试验。通过对超长群桩室内模型试验测试结果的分析,研究了竖向荷载下超长群桩的荷载传递机制和承载性状,得到了竖向荷载超长群桩的荷载一沉降曲线,桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力分布规律。研究表明,随着桩顶荷载的增加,软土地基中超长群桩的Q—S曲线呈缓变型,未出现显著的转折点或陡降;桩身轴力沿深度逐渐递减,各级桩顶荷载作用下角桩桩身轴力略大于边桩;在整个桩长范围内,角桩的桩侧摩阻力稍大于边桩,两者分别出现了两个峰值,峰值点所在深度基本相同;群桩中角桩、边桩桩端阻力占桩顶轴力的百分比随桩顶荷载的增加均呈现先减小后缓慢增大再达到基本稳定的分布趋势。     

接触有限元模型在摩擦桩沉降计算中的应用

该文介绍了接触有限元模型在摩擦桩沉降计算中的应用。建立ANSYS有限元模型,计算软土地基中摩擦桩在竖向荷载作用下的沉降。该模型土层定义为弹性,以面面接触对模拟桩土接触面,温度荷载模拟土层对桩的侧压力。计算得Q-S曲线与试桩实测资料对比,结果表明,用该方法进行基桩沉降计算是有效的。     

高填方路堤PHC管桩加固软土地基土拱发育演化特征研究

依托京滨铁路宝坻至滨海新区段JBSG-3标段的建设项目工程,基于现场原位试验,分析在含有软土地层的崎岖地形下填筑大于30 m的路堤,加固高填软基路堤中土体的土拱演化规律,探究预应力高强混凝土（PHC）管桩在高填方路堤中抑制土拱效应的效果。研究表明：群桩（管桩）能够有效地提高桩间土体的承载性能;地基加固方式深受基底压力分布规律的影响,当基底压力呈非均匀分布时,会导致桩间土压力过大,极端情况下局部超过地基承载力设计值;压实桩端土体导致桩间土压力上升和桩承荷载下降现象,若荷载较大时,也存在桩端产生“刺入”现象,引起桩间土沉降速率低于桩体沉降速率;管桩复合加固高填方路堤中土体的土拱演化规律的关键因素是持力层和荷载强度,若桩端产生刺入情况会引起土拱骤停,导致桩间土剪切破坏,引起高填路基整体变形,进一步加深桩体形变量,可通过设置连梁来减少桩体不均匀形变,提高其整体稳定性。     

自平衡法测试钻孔灌注桩承载力试验研究

以甘肃天水一号大桥桩基工程为依托,对相同工程地质条件下的两根基桩采用自平衡法进行了承载力试验,通过现场实测数据的计算分析,得到了两根试桩上下段的Q-S曲线和该场地桩侧各土层的桩侧摩阻力及桩端阻力值;并将自平衡测试结果转换为传统静载试验结果,转换后的Q-S曲线近似直线,没有出现明显的向下转折或弯曲段,基桩承载力未达到极限状态,且具有一定的安全储备。     

预应力管桩处理高速公路软土地基设计研究

介绍了高速公路预应力管桩复合地基的设计方法,针对预应力管桩复合地基的组成特点及变形特性,提出了可采用"二次复合"方法计算加固区地基的总沉降量,并可根据组合单桩验算复合地基承载力。     

微型钢管桩桩基托换在广州地铁工程中的应用

根据工程所处周边环境、工程地质情况,通过桩基托换多方案比选,选择采用微型钢管桩群桩方案,对广州内环路高架A匝道A4桩桩基进行被动托换,并对凿桩和盾构通过后的桩基沉降进行了理论计算,计算数值和施工监测桩基沉降数据是接近的,说明桩基沉降计算方法是正确的,选择微型钢管桩托换方案是可行的、合理的。     

GFRP管桩与钢管桩的承载性能模型试验研究

为掌握GFRP管桩的竖向承载性能,进行了泥炭质土条件下GFRP管桩静载荷模型试验研究,对桩侧摩阻力和端阻力分布进行分析。结果表明:GFRP管桩的极限承载力较同等尺寸的钢管桩稍大,同时桩顶沉降也稍大;由于GFRP管桩桩身较大的压缩变形量使得桩身下部桩土相对位移较小,相应的侧摩阻力得不到充分发挥;GFRP管桩的端阻力基本可以忽略不计,不宜作为端承桩使用;GFRP管桩作为承重桩使用的关键是减小桩身压缩变形量。