基于堆填厚度及填筑速率的拓宽路基变形研究

在软土路堤结合工程中,软土的长期变形效应不仅影响道路的使用寿命,而且将使新老路堤间出现不均匀变形,因此对施工过程中路基变形及工后沉降控制是路基拓宽工程中急需解决的工程难题。本文将以南京滨江大道拓宽工程为研究对象,研究内容如下：针对南京浦口滨江大道K11＋500断面,建立有限元模型,研究在不同堆填厚度与不同的填筑速率的条件下不对称拓宽路基的变形机制。结果表明：填筑速率越快,工后沉降越大,工后差异沉降也越大,孔隙水压力不易消散,影响土壤固结,要及时打设排水板,加快工程进度。随着填土层厚的增加,相同填筑速率下的填土差异沉降量也在变大。     

考虑次压缩时分级超载预压时间的确定方法

采用能够同时考虑主固结和次固结沉降的一维弹黏塑性等效时间线模型,近似采用地基处理规范中推荐的固结度计算公式,建立等速分级加载时预压持续时间与固结度和超载量之间的相互关系式,确定当超载量一定时超载预压的卸载时间.理论分析表明,堆载预压的持续时间不但与固结度、超载比和加载计划有关,而且与初始有效应力和黏塑性指数也有关.算例表明,针对特定的加载方案,受软土地基强度增长规律的影响,超载预压存在最短持续时间.对次固结变形显著的软土地基,按纯主固结理论计算的持续时间过小,考虑次固结沉降后无法满足工后沉降的要求;而按有效应力面积比法计算持续时间时有时会出现固结度大于1.0的错误,应全面考虑主固结和次固结的沉降特性才能合理地确定超载预压的持续时间.     

考虑预固结时堆载预压卸载的沉降标准

为了分析预固结和次固结对堆载预压期的影响,依据Bjerrum等时间线蠕变图和Yin-Graham一维弹黏塑性模型(EVP模型),根据运行期限和允许沉降量等技术参数获得等、超和欠载预压卸载时的临界孔隙比,由此可计算决定等、超和欠载预压卸载时机的临界沉降量,并根据欠载预压的临界孔隙比公式计算出最小预压荷载,克服传统堆载预压依据主固结理论无法反映堆载预压和天然软土预固结效应降低次固结变形的缺陷.在考虑天然软土存在预固结效应情况下,证明新假说A与假说B存在近似等价的充分条件.算例表明,在计算堆载预压卸载时的临界沉降量和地基总沉降量时不能忽略天然软土预固结效应的影响.     

地震荷载作用下包边填砂路堤动力特性分析

包边填砂路堤是采用一种砂或砂石料填筑,用粘性土包边封顶的路堤结构形式,在地震荷载下,填砂料与包边粘性土各自的动力特性,以及它们之间相互作用所表现出的动力响应直接影响到路面结构及其路堤变形。本文针对软土地基上的包边填砂路堤路基所采用CFG桩和塑料排水板堆载预压这两种不同地基处理方法,采用FEM建模和模拟地震波信号分析方法,计算分析了地震震动荷载作用下包边填砂路堤与加固后路基的协同动力反应性态,以及震动影响下的路堤与路基的整体变形特性。计算结果表明,采用CFG桩路基处理加固后的包边填砂路堤其震动响应显著优于塑料排水板地基处理方法。     

沉降和位移观测在软土路基施工中的应用

在丹东至大连高速公路东港段水田区软土路基施工中,应用沉降和位移观测的实际操作,总结了利用沉降观测数据控制填筑速率、推算工后沉降量并计算沉降土方量的方法。实验表明,在路堤填筑之初,日沉降量和位移量受填筑速率影响较小,数值趋于均匀;在路基填筑高于4 m后,日沉降量和位移量受填筑速率影响较明显,在路基填至5.00 m处,由于填筑速率过高,日沉降量和位移量均超标,若控制填土速率在4.5 cm~7 cm/d之间,各项指标均达标,观测表明沉降变形线近似抛物线状。     

软土地基路堤施工中的动态沉降计算方法

在软土地基路堤填筑施工过程中，动态沉降计算方法可根据地基土层在路堤填筑过程中的物理力学特性的变化，逐步调整相应的计算参数，对地基沉降进行动态计算，从而对地基沉降量进行动态预测，用以控制填筑速率，并采取有效的措施确保路基的稳定性和满足工后沉降量的要求。     

端帽式碎石注浆桩在路堤荷载下工作性状

为有效控制路基的工后沉降,提出了路堤荷载下端帽式碎石注浆桩技术。针对路堤荷载下复合地基的工作性状,对端帽式碎石注浆桩进行了分析,研究表明:上端帽提高了桩体荷载分担比,减小了桩顶刺入变形;通过桩体穿越软土层将更多路堤载荷传至深层,减小软土层后期沉降;提高注浆压力以扩大注浆加固区半径,加强浅层注浆,减小桩间土沉降。桩下端注浆扩大体,对所在持力层进行挤密加固;扩大桩底面积,减少桩体向下的刺入变形,降低复合地基工后沉降。对不同桩距、浆液扩散区进行比较,提出了合理的布桩建议。与普通碎石注浆桩相比,端帽式碎石注浆桩在提高承载力和减少复合地基沉降,特别在控制路基的工后沉降方面效果显著。     

盲沟排水对碎石桩加固软土路基的影响分析

排水系统的合理设置对加速土体固结、提高饱和软土地基承载力有重要作用。为探讨盲沟排水对路基下碎石桩加固的软土地基的工程特性的影响,进行了路基试验段的对比试验,并在路堤填筑施工中进行了孔隙水压力和地基沉降测试。试验和工程测试结果表明,渗水盲沟的合理设置可加速地基的固结,提高地基土体的承载力,有效地降低地基中的孔隙水压力,加速路堤填筑的速率。     

盲沟排水对碎石桩加固软土路基的影响分析

排水系统的合理设置对加速土体固结、提高饱和软土地基承载力有重要作用.为探讨盲沟排水对路基下碎石桩加固的软土地基的工程特性的影响,进行了路基试验段的对比试验,并在路堤填筑施工中进行了孔隙水压力和地基沉降测试.试验和工程测试结果表明,渗水盲沟的合理设置可加速地基的固结,提高地基土体的承载力,有效地降低地基中的孔隙水压力,加速路堤填筑的速率.     

道路拓宽改造对邻近建筑地基变形影响分析与控制

针对道路拓宽改造引起邻近软土地基沉降时间长、不均匀沉降大且难以预测等问题,以某道路拓宽改造项目为工程背景,通过有限元分析、现场实测和理论计算研究邻近软土地基的沉降变形规律,提出一种附加荷载作用下软土地基变形的有限元分析预测方法.结果表明:出水池地基在不同监测点处沉降量变化较大,沉降不均匀;在同一监测点处,土层越浅,沉降速率越大,分层沉降量的最大值发生在压缩模量小的软土层中;考虑软土蠕变-固结耦合效应的数值分析结果与实测数据吻合较好,可用于预测软土地基工后沉降;采用一维固结理论沉降的计算结果与实测值相比偏大,因此,软土地基的沉降计算中考虑软土的蠕变效应是有必要的.     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题，为此，依托于沪宁城际高速铁路，统计分析100余公里路基段3 a运营期的沉降监测数据，将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级，并结合沉降推测评估，将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态；针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题，提出"当量软弱土厚度"概念，可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明：高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系，不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度，桩板结构处理的地基沉降处于临界超限时，对应的当量软弱土厚度是桩筏复合地基的1.7倍，是桩网复合地基的2.2倍；桩板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩筏复合地基的59%，桩筏复合地基是桩网复合地基的76%。     

块石抛填地基灌浆加固效果评价

在分析块石抛填地基灌浆加固机理和灌浆参数计算方法的基础上,针对山区块石抛填地基的特点,探讨试验检测法评价其灌浆加固效果的适用性、有效性,并结合实际工程进行了对应分析。分析结果表明：采用单一试验检测评价方法可靠性低、成本高,只有综合采用瑞雷波、荷载板和动力触探法才是山区块石抛填地基经济、适用、可靠的检测评价法,而相应地基承载力及变形模量综合评价是其加固效果合理、适用的判定指标。     

松木桩在长兴陶家湾水闸软弱地基处理上的应用

浙江省湖州市长兴县少数水闸坐落在天然含水量大、承栽力低的软弱地基上,在荷栽作用下易产生滑动或固结沉降,因此必须对这些水闸进行地基处理．经方案比较,采用松木桩处理此类软弱地基施工便捷,费用经济合理,故最终选择采用松木桩处理方案．经过数年的运行,发现采用松木桩处理软弱地基的水闸基础稳定,未出现明显的沉降变形现象．据此认为采用松木桩处理3—4m厚的软弱地基是一种有效可行的方法．     

工程渣土的工程特性及矿坑填埋场的工后沉降和容量分析

为了研究工程渣土的物理力学特性,并提出增加矿坑填埋场容量利用率和减少工后沉降的填埋方法,对堆填年限为5 a、处于积水填埋工况的湖州德清花山填埋场进行调查研究. 通过原位测试及室内试验发现,工程渣土成分复杂,具有低渗透性、高压缩性、抗剪强度随水的质量分数增加而减小等工程特性,矿坑填埋场压实度低,地基承载力低,土体大多处于饱和状态,固结缓慢. 利用LANDFILL程序对填埋场进行沉降与容量分析,发现在积水填埋工况下,矿坑容量利用率低,且工后沉降大,不适合直接用作农业用地或建设用地;在不积水填埋条件下进行工程渣土回填或降低地下水位能大幅度提高矿坑容量,并有效减少工后沉降. 研究结果为填埋场安全及容量设计、地基处理和地下建筑物施工提供了优化方向、理论依据和数据参考.     

水泥粉喷桩在软土地处理中的应用

水泥粉喷射搅拌桩（简称粉喷桩DJMpile）是加固软土地基的一种新方法,它可较大地提高地基承载力、改善变形特征,减小沉降和不均匀沉降,本文以昆明市西山区千禧龙庭会所工程为例,说明水泥粉喷桩复合地基的工程特性和应用,结合现场静荷载试验,验证加固后的地基承载力计算结果。     

软土地基变形的混沌性研究

目的为提高软土地基的承载能力,促进软土地基理论和技术在工程中的应用.方法以混沌理论为基础,对天然软土地基、碎石桩复合地基、半刚性碎石桩复合地基Lyapunov指数进行计算,结果表明三项地基的Lyapunov指数均大于0,证明了软土地基变形具有混沌性.结果通过软土地基加固前后的Lyapunov指数和变形不动点的比较,半刚性碎石桩复合地基的Lyapunov指数小于天然地基的Lyapunov指数,天然地基没有变形不动点,而半刚性碎石桩复合地基存在变形不动点,证明采用半刚性碎石桩复合地基,软土地基的混沌性得到了明显的控制,是控制软土地基变形混沌性的有效手段.结论根据映射函数的不动点,对软土地基加固前后的承载力进行了识别,采用半刚性碎石桩加固软土地基,承载力不动点增大,取得了较好的加固效果.     

水气分离集成井降水强夯法试验研究

为了克服降水强夯法处理深度小、降水时间长的缺陷,结合扬中灏港通用码头软土地基处理工程,改进了传统降水强夯工艺,采用水气分离集成井降水联合强夯法进行加固处理。通过在常规真空井点降水强夯和改进降水强夯两个试验区开展现场监测和检测试验,对加固效果进行了对比评价分析,研究结果表明:水气分离集成井降水强夯工艺降水深度可达地表以下5~6 m,夯后孔压消散时间约为1~2天;地基加固后总地表施工期最大沉降量为0.606 m,可有效减小工后沉降;与常规井点降水强夯法相比,改进法加固后土体强度和地基承载力均有较大提高,地基加固效果优势明显。     

粉体喷射桩加固公路软土路基分析

粉体喷射桩是加固处理淤泥、淤泥质土、粘土、粉土等软土公路路基、桥头常用的地基处理方法。针对邯郸地区公路路基、桥头中粉体喷射桩复合地的承载与变形特性,分析了粉体喷射桩-土复合地基中的桩-土应力分担比及复合地基承载力的计算方法、主要影响因素和取值方法,为粉喷桩复合地基在本地区公路路基、桥头工程中的科学应用提供有益的参考。     

刚柔性桩复合地基加固双层软弱地基现场试验研究

为研究路堤荷载下刚柔性桩对深厚双层软弱地基的加固效果及其桩土荷载传递规律,结合连云港港某铁路软基处理工程,采用带帽预制方桩和带扩大头的双向搅拌粉喷桩联合加固,对路堤填筑过程及预压期内地表沉降、桩土差异沉降、深层水平位移、超静孔隙水压力、桩土应力比以及桩土荷载分担的变化规律进行了分析。结果表明：载荷试验中复合地基桩土应力比随外荷载增加而增加;地基变形发生在填土期,预压期内沉降变形继续并逐渐趋于稳定;填土荷载向刚性桩及搅拌桩桩顶集中,刚性桩桩顶应力增长较快;面积置换率为22.2%的预制方桩（含桩帽）承担了56.2%的荷载,但其承载力只发挥了不到18%;面积置换率和土质条件是桩土荷载分担比的主要影响因素。