真空预压技术在温州地区吹填淤泥地基加固中的应用

吹填造陆是解决土地资源紧缺的有效途径,以温州民科基地永兴北园吹填淤泥地基处理工程为例,采用真空预压技术加固新吹填淤泥地基,介绍了该技术的施工工艺,分析了现场管理的要点和注意事项,并进行了现场监测及检测工作。结果表明,浅层加固技术可使新吹填淤泥层在较短的时间内获得良好的加固效果,土体含水量和孔隙比大幅度减小,表层承载力明显提高。该技术可节省地基处理工期和工程成本,在大面积超软弱地基处理工程中有着广阔的应用前景。     

超软吹填土地基高承载力处理施工工艺

吹填淤泥成陆后,场地基本无承载能力,为了快速达到道路区承载力标准,满足道路区路基施工要求,先利用浅层无砂垫层真空预压处理技术,实现浅层吹填淤泥土的快速排水固结,形成具有一定承载能力的硬壳层,然后采用水力输送方式在场地均匀铺设一层砂垫层,再利用深层真空预压技术实现对地基浅层和深层的进一步固结,从而达到道路区高承载力要求的标准。     

新近吹填淤泥地基真空固结失效原因分析及对策

新近吹填淤泥地基经无砂垫层真空预压技术加固后,土体强度增长有限,地基有效加固深度小,地基承载力仍然较低。为了深入分析新近吹填淤泥地基真空固结失效原因,首先对不同地区新近吹填淤泥的工程特性进行了系统地研究,然后采用3种典型的竖向排水体进行了室内真空固结单井模型对比试验研究,研究结果表明：①新近吹填淤泥中黏粒含量（d0.005 mm）过高、竖向排水体反滤层的等效孔径过小、真空加载速度过快是竖向排水体出现较严重淤堵现象的主要原因;②排水系统内的真空度局部损失较大,竖向排水体弯曲程度大和水平排水垫层中真空度传递阻力大均致使较大的真空度沿程损失;③土体中强亲水矿物含量较高、排水体中出现严重的淤堵现象和过大的真空度损失等共同降低了排水系统的排水效率,削弱了土体中的真空压力作用,最终致使土体的加固效果不理想。最后,有针对性地提出了相应的解决对策。     

天津滨海新区吹填造陆浅层超软土加固技术研发及应用

 对于新近吹填淤泥形成的超软土地基,常规软基处理方法难以取得理想加固效果或根本无法实施。为适应天津滨海新区大面积吹填造陆的需要,针对当地吹填超软土的工程特性,研发出一种适合于天津滨海新区的浅层超软土加固技术,详细介绍该技术的加固目的、技术方案、工艺要点及其工程应用情况。依托天津滨海新区中船重工造修船基地造船B区软基处理工程,结合各种监测检测成果,评价其加固效果并分析其中原因,同时指出该技术尚存在的问题。工程实践表明,经过该技术处理的吹填淤泥,浅层土体含水率大幅降低,物理力学性质明显改善,表层形成一层具有一定承载力的硬壳层,完全可以满足后续吹填砂垫层和机械插板的施工要求,工程应用成功,同时该技术具有成本低、工期短、工艺简单等特点,值得推广。     

吹填超软土真空预压地基处理试验研究

由于新吹填的流态状超软土地质条件很差,为了尽早满足工程使用要求,必须采取适当的方法对其进行快速处理。真空预压法是加固超软土的一种有效方法,但常规真空预压法对于表层强度基本为0的超软土地基很难实施。通过取消常规真空预压中的砂垫层,并对插板、覆膜、铺布等工艺进行改进,效果良好。经现场试验,验证了这一改进的无砂真空预压方法适用于新近吹填超软土地基的处理,值得在类似地基处理工程中推广应用。     

深浅结合两次真空预压加固超软土施工技术及现场试验研究

针对沿海吹填超软土地基,提出了"先浅后深"的两次真空预压施工方法,即无砂垫层改性真空预压处理浅层吹填土和二次真空预压处理深层软土。一次真空预压使表层土承载力满足施工机械进场条件后,再敷设砂垫层并布置深层塑料排水管,开展二次真空预压以处理深层软土。通过现场试验,测得了浅层和深层两个加固阶段的超净孔隙水压力、地表沉降和加固前后地基的剪切强度,发现两次真空预压法在沿海超软土地基加固中具有显著效果和良好的工程适用性。     

无砂垫层真空预压法在吹填土超软地基浅层处理中的应用

主要介绍在超软地基上进行无砂垫层真空预压浅层处理施工。以台州东部新区启动区块吹填及软基处理工程为实例,通过对比浅层处理的各种施工工艺,从工况、施工方法、工效和处理效果等方面进行分析对比,总结了较多的成功做法和施工经验,对既有的施工工艺进行了针对性的优化。     

关于围海造地工程地基快速处理技术分析

本文主要讲述了围海造地工程地基快速处理的技术。我国在围海造地工程上仍存在一些问题,笔者结合自己多年工作经验,对围海造地工程中吹填淤泥地基浅层加固施工进行了详细的阐述,以供参考。     

不同加固方法处理吹填淤泥地基的对比分析

以大亚湾石化区填海工程中吹填淤泥地基加固工程为背景,探讨真空预压法和静动力排水固结法两种地基处理方法在相同面积、同一吹填口吹入淤泥的H1和I1地块中应用的情况。同时从地基沉降值、土体的物理力学性质、原位测试指标等方面,分析了真空预压法在H1地块、静动力排水固结法在I1地块的加固效果,比较了两种方法的优缺点。结果表明,静动力排水固结法更适用于该区域的吹填淤泥地基加固。     

吹填淤泥在真空联合堆载预压过程中的工程性质变化特征

本文以深圳前湾A区真空联合堆载预压处理吹填淤泥的工程为例,采取室内试验和原位测试分析,详细地研究了吹填淤泥在砂垫层施工阶段、插塑料排水板后加载前阶段、联合堆载前纯真空预压阶段、真空联合堆载预压阶段的工程性质变化特征,随着施工推进,吹填淤泥的含水量和孔隙比逐渐降低,湿密度和干密度逐步增加,吹填淤泥土性质不断得到改善,强度持续增加。最后,对真空联合堆载预压达到设计卸载标准后的吹填淤泥加固效果进行了检测和分析,结果表明加固效果达到了设计要求,为吹填淤泥的处理提供了借鉴作用。     

一种分析小桩距抗滑桩加固边坡稳定的新方法

讨论了基于塑性变形理论的桩侧极限侧压力计算公式的适用条件,发现当桩距较小时塑性变形理论不适用,由此分析出实际抗滑力与土坡位移有关,即与边坡稳定安全系数有关。建立了小桩距抗滑桩的侧压力计算公式,结合极限平衡条分法推导了小桩距抗滑桩加固边坡时安全系数的计算公式。结合某泵站工程边坡不同的设桩方案进行了计算,研究结果表明,利用抗滑桩加固边坡时,当桩距较小时采用本文的方法进行分析是合理的。     

抗滑桩结构的土拱效应分析

基于平面应变有限元方法,对抗滑桩加固边坡中的土拱效应进行了分析。对比分析表明,加设抗滑桩后,桩周土体的主应力方向发生了偏转,两桩附近的大主应力方向连线成半椭圆形拱状,并在桩侧附近形成应力集中区域。桩后土体离抗滑桩越远受应力迁移的影响越小,故抗滑桩的土拱效应具有一定的范围。随着桩间距的增大,桩承担的荷载比例明显减小,土拱效应减弱。至于桩间距的确切计算公式,一般需结合极限平衡分析方法进行定量计算。     

排间距对双排小孔径抗滑桩的影响研究

现阶段抗滑桩在公路、铁路边坡抗滑工程的应用越来越多。为了获取双排小孔径抗滑桩排间距对桩身破坏特征的影响,评价双排小孔径抗滑桩的安全性,对双排小孔径抗滑桩的排间距进行分析和研究。通过对通平高速公路某边坡双排小孔径抗滑桩施工后的监测、室内比例模型试验和有限元软件模拟,得到此类抗滑桩的受力分配和破坏形式,进而分析排间距对双排小孔径抗滑桩破坏桩顶位移的影响。通过有限元软件对不同排间距进行抗滑桩破坏模拟,发现排间距对双排小孔径抗滑桩存在的影响关系,从而提出合理的桩间距建议,为以后此类工程选用合理的桩间距提供了依据和参考。     

A simplified approach for stability analysis of slopes reinforced with one row of embedded stabilizing piles

Embedded stabilizing piles are new anti-slide structures that are unlike traditional stabilizing piles. The pile heads are embedded at a certain depth below the surface of a slope. The piles do not need to support the thrust of the entire upslope sliding mass, and it is, therefore, possible to reduce the sliding thrust on the piles. The embedded depth of the pile heads is an important parameter to maximize the anti-sliding function. Based on an analysis of the stability mechanism of a reinforced landslide with one row of embedded stabilizing piles, a calculation method for the embedded depth of a pile head using limit equilibrium theory is proposed. The related calculation formula is derived in detail using the transfer coefficient method. The proposed method features a close correlation between the embedded depth of a pile head and the design factor of safety of a slope to be reinforced. Additionally, the method can quantitatively demonstrate the relationship that the factor of safety of the slope for the failure mode of the surpassing pile head decreases as the embedded depth of the pile head increases. For a given factor of safety, the range of the maximum bending moment, the maximum shear force on a pile and the lateral displacement at the pile head also can be approximately predicted. Several calculation examples that are closely related to practical engineering applications are examined to show the convenience and rationality of the proposed method. In addition, the theoretical analysis is compared with the results of the numerical simulation of an actual accumulation landslide control engineering project. The results further demonstrate that the proposed theoretical analysis method is reasonable and applicable.     

前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台试验研究

 设计并完成前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台模型试验。通过输入不同频率、加速度峰值的正弦波,分析振动时桥墩基桩、抗滑桩的受力变形规律,以及PGA放大系数变化特性。试验结果显示,当滑体为可塑的粉质黏土时,后排抗滑桩桩后土压力峰值分布随台面加速度峰值变化,由三角形逐渐变为倒三角形;由于桥墩、后排抗滑桩间距很小,两者相互作用增强,桥墩基桩受到较大的动力荷载影响,随着台面振动加速度峰值增加,桥墩基桩的应变最大值从桩顶下移至滑面附近;当正弦波加速度峰值相等时,频率越高,土体黏滞阻尼越小,滑坡的PGA放大系数越大,相应云图呈层状分布,同时高频振动波使土体产生较小的位移和变形,导致滑坡推力也较小;振动波在向上传播时,土体存在滤波效应,自振频率附近的频谱幅值会被放大。     

沉埋桩的有限元设计方法探讨

采用有限元法针计算不同桩长的埋入式抗滑桩在设桩位置的滑坡总推力,计算桩身所受推力分布形式、推力大小和桩顶至坡面的滑坡推力分布形式、大小,计算桩长变化时滑坡体加固后的稳定性。计算表明:桩长变化,设桩位置的总滑坡推力大体相等。桩长度变短,桩身的滑坡推力、桩的最大弯距与最大剪力降低。增加桩的锚固段的长度可以降低桩身的最大剪力。综合桩长变化滑坡体加固后的稳定性、滑坡推力和桩身内力的变化规律,发现沉埋桩既可使滑坡体达到足够的稳定性,且有很大的经济效益。     

运用钻孔测斜仪监测滑坡抗滑桩 变形受力状态研究

 通过在大截面钢筋混凝土和钢轨抗滑桩身埋设钻孔测斜管,监测得二类抗滑桩的水平侧向位移。对于大截面钢筋混凝土抗滑桩,视为埋于土内的弹性地基梁,求得其弹性曲线微分方程,进而得出桩身转角、弯矩、剪力、桩前抗力等;对于钢轨抗滑桩,把测斜仪所测横向变形当作钢轨桩的弯曲变形,然后再反算出钢轨桩的弯矩、正应力和抗滑力。最后,将该方法应用于某高速公路韩家垭、0509工点滑坡的抗滑桩变形受力监测,效果良好。     

Study on embedded length of piles for slope reinforced with one row of piles

The embedded length of anti-slide piles for slope is analyzed by three-dimensional elastoplastic shear strength reduction method. The effect of embedded pile length on the factor of safety and pile behavior is analyzed. Furthermore, the effects of pile spacing, pile head conditions, pile bending stiffness and soil properties on length and behavior of pile are also analyzed. The results show that the pile spacing and the pile head conditions have significant influences on the critical embedded length of pile...     

边坡抗滑桩设计计算的三维有限元法

结合福建省龙岩市公路局长汀分局机修班边坡地质灾害防治工程,首先利用ABAQUS有限元软件中的反算法,获得该边坡土体的抗剪强度指标;其次,在超级计算机上建立不同抗滑桩设桩方案下的大型真三维有限元模型,采用有限元强度折减法,得到土质边坡加固安全系数与抗滑桩的桩长、桩径和桩距之间的关系,以及桩身截面弯矩沿桩长的分布规律;同时揭示边坡抗滑桩桩周土压力的分布规律,表明由于桩拱效应的影响,设置在边坡中的抗滑桩桩周土压力的分布与设置在水平地层中且桩顶承受水平荷载的桩的土压力分布不同;最后,在对大量试算方案综合比较的基础上,确定该边坡抗滑桩的最优设计方案。该方法可为大中型边(滑)坡抗滑桩的设计提供参考。     

基于蠕变模型的边坡抗滑桩体系变形时效规律数值研究

通过有限元数值软件ABAQUS建立了理想边坡-抗滑桩体系三维数值模型,采用摩尔库伦模型和Drucker-Prager与Singh-Mitchell弹塑蠕变耦合模型对其进行数值计算,具体包括边坡-抗滑桩体系的塑性区、位移、桩身应力应变、桩土接触关系、桩土相互作用的时效规律,并对加桩前后的变形时效规律做对比分析。结果表明:蠕变效应使边坡抗滑桩体系的变形有显著增加,塑性变形首先在坡脚出现,随着时间推移逐步向坡肩发展。坡体位移主要集中在斜面位置,坡面位移最大往土体深部位移逐渐减小。抗滑桩对于治理蠕变变形有良好的效果,不仅显著减少了桩后土体的水平变形值,也降低了桩后土体的变形影响深度。抗滑桩桩前土体仍然产生了向下的失稳滑动变形,该部分土体和桩是脱开的,桩后土体产生了绕桩滑动。蠕变变形导致抗滑桩上的土压力比常规分析中所假设的桩前被动土压力和桩后主动土压力要复杂。