水泥搅拌桩处治桥头过渡段路基沉降控制技术研究

水泥搅拌桩是处治桥头过渡段路基差异沉降的有效措施，而目前水泥搅拌桩的设计往往依靠经验法。为了明确水泥搅拌桩复合地基的作用机理、承载特性及沉降特性，进而进行科学设计和合理应用，基于D-P本构模型，建立桥头过渡段有限元计算模型，分析桩长、桩身模量、桩间距、桩间土模量等计算参数对于桥头过渡段路基差异沉降的影响特性，并对该技术的影响因素进行了综合分析，提出了某高速桥头过渡段路基优化方案，最后以验证精度后的GM(1,1)模型对试验路填筑优化方案进行分析。研究结果表明：桩间距对复合地基承载力的影响最为显著，当1.8 m≤桩间距≤2.0 m时加固区的沉降变化趋势显著，桩间距≤1.6 m时加固区的沉降变化趋势平缓，推荐桩间距选取范围为1.6 m～1.8 m;桩身模量和桩间土模量对承载力影响次之，随着桩身模量的增加，水泥搅拌桩复合地基的沉降逐渐减小，当桩的模量为60～120 MPa时，水泥搅拌桩复合地基的沉降变形相对较小；路基顶面沉降量随桩间土压缩模量增加而趋于减小；以优化后的方案铺筑试验路并进行沉降预估，表明优化后的方案对控制差异沉降具有良好的效果。研究成果可以为桥头过渡段路基差异沉降控制提供理论支持...     

公路工程挡土墙CFG桩复合地基病害分析与处理措施

滨江快速公路K7+400~K12+000段,处于软土地区,采用CFG桩加固挡土墙软土地基后,挡土墙发生变形,通过路基挡土墙基底CFG桩复合地基承载力和沉降变形计算对挡土墙基底沉降变形病害进行分析。结果表明:尽管CFG桩复合地基强度达规范要求,但其沉降变形过大,导致了挡土墙产生病害。在墙背换填气泡混合轻质土后,挡土墙变形得到控制,没有产生新的变形。     

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。     

基于FLAC3D的桩网复合地基路堤施工变形模拟分析

为研究软土地基路堤施工时路基的变形特性,以九江绕城高速公路A1标段经桩网复合结构处理的深厚软基试验段为研究对象,运用有限差分软件FLAC3D对此进行模拟分析。计算结果表明:路基表面与桩体沉降随距路基中心距离增大而减小,路基表面水平位移随距路基中心距离增大而先增大后减小;最大水平位移位置随填土高度的增加向路基中心方向偏移,填筑结束时在距坡脚3 m处附近;桩网复合地基能较显著控制路堤填筑时路基变形情况。     

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.     

武广客运专线CFG桩复合地基施工技术及承载性状试验研究

通过现场和室内试验,研究了CFG桩复合地基的施工工艺及相关控制参数,其中CFG桩长螺旋钻机成孔、管内泵压混合料成桩工艺成桩速度快,质量好,更适用于客运专线复合地基加固处理。采用低应变反射波法、钻芯法、单桩静载荷试验及单桩复合地基载荷试验,对CFG桩体质量以及CFG桩网结构加固地基的效果进行了分析评价。研究结果表明:CFG桩复合地基加固处理客运专线软弱土地基时,能够较好地满足上部荷载所要求的承载力和设计变形值,较好地控制工后沉降,而且加固效果明显,承载力提高较大。     

CFG桩在处治高填方深软基中的应用

CFG桩作为复合地基处理技术首先大量应用于房屋建筑地基处理中,并形成了相应的建筑地基处理规范,近几年来CFG桩在高速公路中也得到了广泛运用,但路基设计规范却一直没有CFG桩复合地基处理路基的相关规定,导致采用CFG桩处理路基设计时一直沿用房建的规范。文章通过兴畲高速公路CFG桩复合地基处理软基的一个工程实例,得出CFG桩承载力的各种试验数据,然后对这些试验数据进行分析并同公式计算的结果进行比较,得出CFG桩复合地基在高速公路上处理软基时用房建的规范计算得到的值偏于保守的结论,为今后设计CFG桩复合地基处理高速公路软基作一个参照。     

基于MARC的CFG桩复合地基褥垫层有限元分析

依托某工程,运用MARC有限元分析软件,通过建立CFG桩复合地基有限元模型,分析了褥垫层在CFG桩复合地基中的作用。结果表明:褥垫层的设置可以调节CFG桩复合地基的桩土应力比,在一定程度上会影响CFG桩承载力的发挥和桩与土的沉降;结合分析结果和实际情况,建议褥垫层的厚度取0.3m,褥垫层的材料采用5～20mm粒径的碎石。     

CFG桩复合地基在全风化岩无砟轨道路基沉降控制中的应用研究

以全风化岩作为无砟轨道的路基,必须进行加固。目前,对山区全风化岩CFG桩复合地基工后沉降的计算参数如何选取的研究不多,而高速铁路设计规范对无砟轨道路基工后沉降控制的要求极为严格。针对山区全风化岩采用CFG桩进行加固,并对其复合地基工后沉降计算参数的选取加以分析。研究结果表明:全风化层CFG桩复合地基的沉降计算采用压缩模量计算方法更为合理,同时对于不同地区、不同性质全风化层应分别建立压缩模量与标贯击数之间的经验关系式;CFG桩在穿过具有明显黏性土特性的全风化岩层后,结合沉降计算,再往下至少进入深层1～2 m,地层含水量较大时,桩长宜再加长。     

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。     

川汶公路K95+300～K95+490段堰塞湖相沉积地层路基沉降控制研究

路基沉降控制对于公路交通的正常运行极为重要。针对川汶公路K95+300~K95+490段的路基沉降变形问题,在分析其变形特征及机制的基础上,采用沉降计算与MIDAS/GTS软件进行有限元分析的方法,对其治理措施进行研究。结果表明:治理前路基的计算与模拟最大沉降量均超过80cm,与实际一致;加入钢管桩和框架梁后,最大沉降量降至77cm左右,仅减小了约5%,路基仍有很大沉降量,治理效果不佳,与实际情况较符合;改为CFG桩复合地基后,计算与模拟的最大沉降量分别降低到了7.2cm与10.8cm,理论上减少了90%左右的沉降量,较好地控制了路基沉降变形,因此可选用CFG桩复合地基进行处理。     

基于FLAC3D的高填方路堤施工期变形分析

鉴于高填方路堤对地基承载力要求高且在填筑过程中易发生大规模沉降,采用FLAC3D对高路堤施工期的路基中心处竖向沉降和路基坡脚处水平侧向位移进行模拟,分析了影响高路堤施工期变形的主要因素。结果表明,路堤中心处沉降量、坡脚侧向位移都随路堤土高度和重度的增加而增大;但随着路堤土弹性模量的增大,路堤中心处沉降量逐渐减小,而坡脚侧向位移逐渐增大,且二者随模量变化的趋势并不显著。     

CFG桩布桩范围对路基水平位移影响数值分析

运用岩土工程有限元软件Plaxis 2D建立平面应变模型,对路基工程中应用的水泥粉煤灰碎石桩与加筋垫层联合处理的软土路基进行分析。通过改变布桩范围,分析复合地基水平坡脚外地表、坡脚下一定深度及软土路基横断面上的水平向变形特性,所得结论为工程设计提供理论依据。     

黄淮冲积平原地区高速铁路螺杆桩复合地基应用研究

依托郑徐客运专线兰考南站路基工程螺杆桩复合地基项目,通过试桩和桩身质量检测,总结黄淮冲积平原地区螺杆桩关键施工工艺和质量控制措施,同时对螺杆桩承载力特性及复合地基进行工后沉降分析。结果表明：黄淮冲积平原地区粉质黏土、粉砂、细砂、圆砾土土层中可以形成螺杆桩螺纹段桩身,成桩质量良好;螺杆桩单桩承载力和复合地基承载力满足设计要求;该地区同等条件下,螺杆桩极限承载力较普通灌注桩提高约24%;复合地基沉降主要发生在填筑期;双曲线法预测得出三个观测断面工后沉降量均小于15 mm,满足无砟轨道铺设要求。     

CFG复合地基在高路堤软基处理工程中的应用

桥头深厚软基经CFG复合地基处理后,能满足工后沉降的控制要求,对高填方桥头路基尤其有效。CFG复合地基的施工实践表明:振动沉管法施工CFG桩的挤土效应明显,影响范围可达2.5m。地基处理前后原位测试结果和施工期地表沉降与水平位移的观测结果表明:CFG复合地基对软黏土地基的加固起到了效果,地基土强度明显增强,施工期加载快但地基沉降速率小,保证路基稳定性的同时缩短了工期。     

铁路软弱地基CFG桩加固效果和变形特性研究

针对CFG桩加固铁路软弱地基的效果和变形特性,运用Midas数值分析软件建立二维全断面双线路基模型,分别对施工期地基加固前和加固后6种工况下的竖向位移进行计算。以地基沉降值、路堤沉降值和工后沉降值作为分析指标,说明了CFG桩加固软弱地基的优越性。由于梯形路基附加应力分布不同,沿路基宽度方向地基表面沉降呈“中心大两边小”的不均匀现象。地基压缩层和路堤填料层是地基加固前路基结构的变形关键区,路堤填料层是地基加固后路基结构的变形关键区。桩土之间由于力的分配不平衡存在差异沉降,桩-砂石垫层之间存在最大剪切应变。     

CFG桩复合地基处理桥头跳车的优化设计

采用数值分析软件FLAC^30,对CFG桩复合地基处理桥头跳车的效果进行模拟,得出CFG桩复合地基在不同桩长、不同桩距情况下路基沉降变化特征,以及桩长、桩距与桩、土应力比的关系。     

佛开高速公路拓宽工程带帽CFG桩软基加固数值分析

采用非线性有限元法,对带帽CFG桩加固的K29+ 020断面软基上拓宽路堤新老路基相互作用、加固效果和铺设路面时间进行了数值分析.结果表明,拓宽路堤表面最大沉降为8.9 cm,发生在左侧新路肩附近,新路软基沉降主要来自于下卧亚黏土层沉降.下卧亚黏土层中超静孔隙水压力最大,带帽CFG桩复合地基固结速率主要取决于下卧亚黏土层的固结速率.新路软基的固结速率大于老路软基.拓宽路堤表面工后出现负坡率,说明CFG桩加固的新路软基刚度过大,CFG桩复合地基设计可进一步优化.     

新型搅拌桩加固铁路海相软土地基试验研究

针对新型搅拌桩复合地基加固海相软土的适用性问题,在铁路正线进行了应用试验。分别对新型搅拌桩施工过程中的桩土扰动和成桩质量,路基填筑期及静置期复合地基的桩土应力分布、孔隙水压力变化、沉降和变形进行了现场监测分析。结果表明:新型搅拌桩复合地基适用于苏北地区海相深厚软土加固;双向搅拌桩和双向钉形搅拌桩复合地基方案对加快地基沉降收敛和减小地基的沉降量效果显著。     

公路改扩建工程路基加宽技术研究

介绍了国内常见的加宽方式,对差异沉降防治施工提出建议,并在某公路通车后两年内对k 37+000~k 37+200路段每隔100 m进行沉降观测。结果表明:旧路路基中心沉降量最小,其次是新路基土路肩,新路坡脚处的沉降量相对较大,且都满足施工技术规范要求,故建议对路基加宽施工时,可在新旧路基结合处挖取尺寸为宽2 m、高0.8 m的台阶,装铺合理层数、间距、长度的土工格室并对对压实度进行控制。