路堤下复合地基桩、土应力比分析

由于路堤由填土等散体材料组成，路堤下复合地基桩与桩间土之间的沉降不一致，导致填土内部出现相对垂直位移，应力状态发生变化。计算路堤复合地基桩、土应力比的方法及计算参数均与刚性基础下的复合地基不同。通过对复合地基上部填土的力学分析，推导出一个求解桩顶平面处的桩、土应力比的公式。该公式表明桩顶处桩、土应力比的大小与复合地基置换率，桩顶处桩，土沉降差，填土厚度，填土弹性模量等关系密切。最后，利用一个工程实例证明该公式的正确性。     

长短桩复合地基中的土拱效应及分析

路堤填土在桩与桩间土间发生了不等的沉降变形,导致路堤土拱效应的产生。土压力的测试结果表明,填土荷载在向管桩桩帽与搅拌桩桩顶集中,桩帽平台上的平均土压力是桩间土土压力均值的4.5倍,搅拌桩顶的是桩间土土压力均值的1.7倍。桩帽平台上承担的土重为总承担荷载的25%,而桩间土承担的占69%,搅拌桩承担的仅占6%。桩与桩间土的承载能力都未充分发挥,管桩承担的荷载仅是其能力的40%,桩间土的承载能力也只发挥25%,尚有潜力可挖。置换率是桩体承担荷载比例大小的主要因素,提高桩体承载比例的主要途径是提高桩的置换率,增大桩帽面积。     

水泥土搅拌桩复合地基桩土应力比的对比分析

在某高速公路试验段的基础上,对不同桩长的水泥土搅拌桩复合地基在载荷试验中和路堤填土期的桩土应力比结果进行分析,探讨了荷载特性对复合地基桩土应力比的影响。结果表明：在刚性荷载和半柔性荷载条件下桩土应力比的变化规律存在着差异,在路堤的半柔性荷载作用下,复合地基的桩土应力比较载荷板刚性荷载下的桩土应力比小,并证明了路堤填土确实存在着拱效应。     

长短桩复合地基在加固桥头深厚软基中的应用

管桩复合地基法在处理高速公路高填方桥头深厚软基时造价较高.在管桩间没置水泥搅拌桩,加大管桩间距,同时使桩间土的承载力适当提高,形成长短桩复合地基.详细介绍了长短桩复合地基在加固桥头深厚软基的具体方法,并对加固效果进行了分析.结果表明,经过长短桩复合地基处理后,通过减少总沉降最来控制工后沉降,减少幅度超过90%;填土荷载向管桩桩帽与搅拌桩桩顶集中,桩帽平台上的平均土压力是桩间土压力均值的4.5倍,搅拌桩桩顶平均压力是桩间土压力均值的1.7倍,路堤产生了土拱效应,使桩的高承载能力特性得以发挥.提高桩体承载比例的主要途径是提高桩的置换率,增大桩帽面积.     

基于薄板理论的刚性桩网复合地基桩土应力比计算

 桩土应力比是反映刚性桩网复合地基工作特性的重要指标。根据刚性桩网复合地基的荷载传递特点,对其在路堤填土荷载作用下的桩土应力分担比进行研究。根据加筋垫层–桩–桩间土应力和位移连续条件,将加固区视为整体进行研究。结合加筋垫层的应力–应变特点,选用大挠度薄板理论模拟加筋垫层的受力和变形。考虑加筋垫层的真实边界条件,首先假定加筋垫层四角点简支其余位置自由并进行桩土应力比求解。在该假定基础之上,考虑桩土相互作用影响,通过功能原理推导出真实情况下刚性桩网复合地基的桩土应力比计算方法。采用室内足尺试验对计算方法进行验证,并综合分析褥垫层模量、桩间距、土体基床系数和桩径对桩土应力比的影响。结果表明理论计算结果与试验结果较为吻合,可为工程实践提供参考。     

路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基桩土应力比的现场试验

通过对填砂路堤下水泥搅拌桩复合地基桩土应力比的现场试验,获得路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基桩、土应力,并对复合地基中桩土应力比随荷载和时间的变化规律进行探讨。试验结果表明,路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基桩土应力比的变化规律与刚性基础下复合地基桩土应力比的规律有较大差别,它随荷载的增加呈先减小后增大的规律,桩土应力比不超过2.0,且随时间基本不变。     

复合地基土拱效应与桩土应力比研究

现场试验表明,在填土荷载作用下,桩体复合地基中桩与桩间土之间产生差异沉降,引起其上填土不均匀位移并调动自身强度以抵抗荷载而自然形成土拱。土拱将其上填土荷载传递至桩体,土拱下土体不承担拱上填土荷载,从而使复合地基承载力提高、沉降减小。在顶面水平的填土荷载作用下,填土中土拱由拱脚支承在相邻桩桩顶的主拱与搭接于主拱上的次拱组成,拱轴线均为悬链线。通过对主、次拱的静力平衡分析得出主拱轴向应力的计算公式,根据主拱拱脚处应力达到极限平衡状态的条件求得主、次拱的拱高及主拱对桩顶的压应力,由此导出复合地基桩土应力比计算公式。计算公式经工程实例验证,可用于复合地基设计。     

桩-网复合地基应力比分析与计算

简述了桩 网复合地基的组成和工作原理 ;在“网 桩 土”体系的共同作用下 ,基于网单元的受力平衡条件 ,推导出了路堤荷载下桩土应力比计算式 ;结合算例 ,对桩土应力比与桩间距 (置换率 )、上覆路堤荷载水平、工后沉降量、桩间天然土的承载力、网的刚度等各主要影响因素之间的关系进行了系统的分析 ;研究表明 ,本文桩土应力比计算式具有良好功能和合理性 ,可用于桩 网复合地基的设计与计算     

路堤荷载下现浇X形桩复合地基承载特性数值分析

以江苏省南京长江第四大桥北接线工程N1标段现浇X形桩软基加固段为工程背景,建立了路堤荷载作用下现浇X形桩复合地基数值分析模型,开展了现浇X形桩复合地基承载机理的分析,并采用现场实测沉降曲线验证了分析方法的合理性.就填土期和运营期地基土固结对现浇X形桩桩身轴力和桩侧摩阻力的影响进行分析,探讨了褥垫层模量、褥垫层厚度、桩体模量、桩端土模量对桩身轴力、桩侧摩阻力和桩土应力比的影响.结果表明:随着路堤的填筑和地基土的固结,桩土应力比先快速后缓慢增加并逐渐趋于稳定,中性点逐渐下移;褥垫层模量和厚度的增加对调节现浇X形桩桩土应力分配有明显的作用;由于现浇X形桩为摩擦刚性桩,桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承担,桩端土模量和桩体模量对桩身轴力和中性点位置的影响较小;路堤荷载下现浇X形桩的桩土应力比可在30左右,褥垫层模量建议取为20～50 MPa,厚度为30～50 cm.     

水泥搅拌桩复合地基桩土应力比测试研究

在水泥搅拌桩复合地基设计中 ,桩土应力比n ,是一个很重要的承载力计算参数。本文通过泉厦高速公路试验段实测水泥搅拌桩复合地基的桩土应力比n ,为高速公路桥头软基处理设计的参数选择提供了实测依据。在测量桩土应力时 ,采用了土压力盒和与桩身直径相同的硅油囊 ,同时还考虑了土压力盒的加工残余应力影响及标定方法。现场测试结果表明 :n随荷载的增大而增大 ,基本呈线性关系 ;在不同的荷载刚度、水泥掺量和面积置换率的情况下 ,n值相差不大于 2 ;桥台和通道基础下的n值比路堤下的大 ;在荷载一定的情况下 ,n值随时间基本不变     

多种软基处理的沉降和信息化施工试验研究

通过采用粉喷桩、浆喷桩、砂桩超载预压等方法处理高速铁路软土地基的现场试验,对不同方法处理软土地基沉降计算、沉降推算、信息化施工等方面进行了试验研究。试验表明,各种地基的理论计算沉降与实测推算的沉降有一定的差异,两者的比值在0．64—1．26之间。     

混凝土芯水泥土搅拌桩复合地基现场试验研究

混凝土芯水泥土搅拌桩是在水泥土搅拌桩外壳施工完成后插入预制混凝土芯所形成的一种新型复合桩。现有研究对混凝土芯水泥土搅拌桩复合地基的承载力机理讨论很少。为完善混凝土芯水泥土搅拌桩复合地基承载力理论,依托南京绕越高速东北段软基处理工程,通过埋设传感元件,借助复合地基载荷板试验和静力触探试验,分析了其承载力机理。试验结果表明:混凝土芯水泥土搅拌桩的地基加固效果要优于同直径同桩长的水泥土搅拌桩;混凝土芯的插入,有效增大了混凝土芯水泥土搅拌桩的竖向抗压强度;混凝土芯与水泥土搅拌桩外壳之间能有效传递剪应力,且水泥土搅拌桩外壳的大表面积保证了桩土间不会发生剪切破坏;相同的上部荷载下,混凝土芯水泥土搅拌桩复合地基的桩土应力比要大于水泥土搅拌桩复合地基;混凝土芯水泥土搅拌桩施工对桩周土体有一定的挤密加固效果。     

减沉桩的工程应用试验研究

在浙江深厚软土地基中,减沉桩在多层建筑基础中大量使用。为进一步分析浙江软土地基中减沉桩的工作机理,对某工程中减沉桩的应用进行试验研究。通过桩、土应力测试和建筑物沉降观测,分析减沉桩基中桩土应力分担比及荷载传递性状的规律,为深入探讨桩土共同作用机理,进一步完善减沉桩设计理论提供依据。试验结果表明,各幢楼的基底反力大致呈中间小、边缘大的抛物线分布形式;本工程3幢楼承台底土承担荷载的比例最终保持在14.6%～18.1%。分析结果表明,减少沉降量桩基具有良好的经济效益和社会效益,应用前景广阔。     

南京河西地区软土地基水泥土深层搅拌桩探析

文章通过对南京河西地区软土地基特性的分析,探讨了影响深层搅拌桩复合地基沉降的几个主要因素,从桩长、面积置换率、垫层、施工场地地质条件、固化料掺合量和施工工艺等方面分析了解决深层搅拌桩质量问题的对策。     

软土地基中水泥搅拌桩加固技术分析与沉降规律研究

水泥搅拌桩施工技术对于改善软土物理性质、提高力学强度、增加房屋建筑地基基础稳定性具有十分广泛的应用场景。本文以某大厦建筑深厚层软土地基为研究对象,基于其地层地质条件充分分析的基础上,就水泥搅拌桩处置机理、施工技术方案和桩体沉降规律进行了分析和对比研究,结果表明:单桩方案和复合地基方案在不同桩顶荷载压力下的沉降变化曲线规律基本一致,首先呈现近直线增长,在达到一定峰值后迅速下降。采用大水灰比工况下的桩体沉降量最小,更有利于土体快速硬化。桩体顶部的最大水平位移与水平荷载呈线性增加关系。水平荷载不变条件下,竖向荷载越大,桩体最大水平位移反而越小,呈现负相关关系,竖向荷载有利于桩体的水平稳定性。本文研究成果对于软土地基中的水泥搅拌桩的沉降规律及其加固方式提供了一定参考。     

粉喷桩在软土地基中的应用

以具体工程为例,结合工程的地形地貌与地层岩性,对粉喷桩在软土地基中的应用情况进行了介绍,并对场地特有的问题、地基处理方案、深层搅拌桩单桩复合地基静载荷试验进行了评价,指出粉体喷射搅拌法处理软土效果显著,取得了良好的经济效益与社会效益.     

碎石桩加固深厚湿陷性黄土地基的试验研究

为明确碎石桩加固深厚湿陷性黄土地基的效果,依托某深厚湿陷性黄土地基处理工程,开展了碎石桩加固地基的系列试验研究。通过多种方式检测了加固后地基土体的物理力学参数、承载能力及沉降变形,并分析其变化规律。试验结果表明:采用碎石桩加固深厚湿陷性黄土地基,桩身的密实度在松软土层较低,在坚硬土层较密实,且相同深度的桩身密实度随桩间距的减小而提升;碎石桩对深度1～3 m内的桩间土有较好的挤密效果,对深度3 m以下土层则无显著影响;碎石桩能有效加固湿陷性黄土地基,可消除地基土湿陷性,经加固后的复合地基承载力特征值可提升56.25 %～152.78 %,压缩模量可提升62.90 %～152.78 %,而地基土的干密度和孔隙比与处理前的平均参考值相比则变化较小;桩间距对地基土体的处理效果有较明显的影响,减小桩间距可降低地基土层的后期沉降量;试验区合理的碎石桩置换率为7 %。研究结果可为碎石桩处理深厚湿陷性黄土地基的工程方案及预期目标的设计提供参考。     

水泥土搅拌桩在深基坑支护中的应用

水泥土搅拌桩,即利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状或粉体状）强制搅拌,利用水泥和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性,水稳定性和一定强度的桩体,从而提高地基承载力,减少软土地基的沉降量,抑制侧向变形,满足工程建设要求。水泥浆与软土搅拌形成的柱状固结体,称为深层搅拌桩;水泥粉体与软土搅拌形成的柱状固结体,称为粉喷桩。二者合称为水泥土搅拌桩,简称为搅拌桩。     

Variable-diameter deep mixing column for multi-layered soft ground improvement: Laboratory modeling and field application

Deep mixing columns are commonly employed for soft ground improvement. However, the diameter of a single conventional column is a constant and the area replacement ratio does not vary with depth. Hence, the conventional column is not the ideal solution for multi-layered soft grounds, where different layers have remarkably different soil properties. Accordingly, this study proposes a better solution, which is the variable-diameter deep mixing column with a large diameter in the soil layer having high compressibility and a small diameter in the soil layer having relatively low compressibility. In this study, small-scale laboratory model tests were firstly employed to compare the performance of two-layered soft grounds improved by a variable-diameter column and a conventional column. The additional vertical stress in the soil and the column, the excess pore water pressure, and the ground settlement were analyzed. Then, a field application of variable-diameter columns for multi-layered soft ground improvement was presented; the design considerations, column installation, and monitored settlement were introduced and analyzed. The results indicated that the additional stress in the soil and the column in the highly compressible soil layer were much lower in the variable-diameter column-improved ground than in the conventional column-improved ground. Consequently, the variable-diameter column-improved ground yielded less total settlement and less post-construction settlement compared to the conventional column-improved ground.     

布袋注浆桩复合地基沉降特性分析

甬台温高速铁路乐清试验段采用布袋注浆桩进行软基加固处理。结合现场沉降板、分层沉降管和测斜管的测试数据,对布袋注浆桩复合地基在荷载作用下的沉降与侧向位移规律进行了分析,结果表明布袋注浆桩对深层夹层软土地基有很好的加固效果,为布袋注浆桩的设计方法、加固机理与沉降特性研究提供了一定的参考依据。