对“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”讨论的答复

 非常感谢刘吉福先生对“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”(以下简称“原文”)一文的关注和讨论 ,现作以下几点说明。原文的宗旨主要是比较土工格栅、土工格室加筋垫层对地基沉降的控制效果及其不同的作用机理 ,并且在结论中说明这是“定性地比较多种加筋方案的优劣”。由于原文模型尺寸比实际路基小得多 ,模型与原型间未能满足相似条件 ,因此模型试验和计算结果只能是定性的 ,实际数据的大小没有多少意义 ,但是如果不加特别说明 ,很容易给人误导。所以 ,刘吉福先生认为 ,原文模型试验和有限元计算结果夸大了加筋垫层控制地基沉降的作用是可以理解的。加筋垫层对地基沉降控制效果的大小受诸多因素影响 ,其作用机理有     

加筋垫层改善地基变形的机理

从弹性理论出发研究加筋在地基内部产生的界面摩擦力对地基变形的影响，探讨了加筋对改善地基变形的作用机理，并结合福厦高速公路加筋垫层处理软基的实测资料，分析了土工布加筋砂垫层减小路堤中心的总沉降，均化不均匀沉降。减小侧向位移，提高地基稳定一阵的效果。     

加筋地基土压力测试与机理分析

在素垫层内铺设土工材料加筋后,筋土的界面摩擦作用使加筋垫层的模量提高、应力扩散范围增大,有效发挥下卧土层的承载力、减小地基沉降。通过土工带加筋现场原位试验垫层底的土压力分布测试与结果分析得出：加筋薄垫层（Z/B=0.2）地基垫层底土压力分布是不均匀的,应力集中于基础的边缘,基础中心下应力较小。加筋地基强度和变形与加筋参数有关,通过引入应力扩散系数,分析不同加筋参数下加筋地基的应力扩散能力,研究筋土界面摩擦作用的应力扩散加筋机理,结合工程实际提出太原地区应力设计扩散角取值范围,为加筋地基的设计提供理论依据。     

基于MIDAS的复合地基加筋垫层的力学特性模拟分析研究

为优化复合地基加筋垫层设计,在处理吹填软土地基时提供理论依据,通过MIDAS有限元软件对加筋复合地基数值模拟,对复合地基加筋垫层的力学特性进行分析,并对加筋方案、加筋层数进行设计优化.结果表明,地基上部荷载较小(100kPa),加筋垫层作用不显著;上部荷载较大时(250kPa),复合土工格栅的作用发挥较充分,加筋层数成为影响桩土应力比的主要因素,为加筋垫层设计优化提供可靠的理论依据.最后,铺设2层复合土工格栅控制沉降变形较铺设1层的效果好,铺设3层则效果提升不大,综合经济和施工便利的因素,垫层中铺设2层复合土工格栅最优,加筋材料的优化层间距为3.3cm.     

高层建筑加筋砂石垫层地基处理设计分析

依据加筋垫层的原理,分析了加筋垫层地基处理设计影响因素,结合案例,在30层高层建筑地基中应用加筋砂卵石垫层后表明地基承载力大幅提高,地基沉降均匀稳定,经济社会效益显著。     

关于“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”的讨论

笔者学习了《岩土工程学报》第 2 3卷第 5期的“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”(作者黄广军 ,等 ;以下简称原文 )一文 ,受益非浅 ,但对原文有一些不同认识欲与原文作者探讨。原文针对秦沈客运专线利用有限元方法分析加筋材料对地基沉降的影响 ,用室内模型试验 (江辉煌试验 )验证。模型试验和有限元计算表明 :铺设一层土工格栅的地基相对无筋地基 ,最大沉降可减少 19.2 %～ 19.8% ,铺设两层土工格栅可减少 2 4.9%～ 2 7.0 % ,铺设一层土工格室可减少 2 7.0 %～2 7.5 %。试验和计算结果表明加筋垫层控制地基沉降作用显著。 笔者认…     

加筋复合垫层的有限元分析

采用有限元模型分析了加筋垫层在不同加筋密度和加筋间距下，加筋地基的沉降与加筋垫层的应力扩散，并同试验的实测结果进行了比较，得出了基于有限元分析方法的相关结论。     

矩形荷载作用下加筋地基的变形分析

把矩形基础下的矩形加筋垫层视为一个矩形地基板,基于各种基本假设,用薄板理论推导计算此类加筋地基变形计算公式,并探讨了各种参数的改变对地基变形的影响。这种方法可用来估算矩形荷载下加筋垫层的地基沉降,也可定性分析利用加筋垫层处理后地基的变形特性分析。     

土工格栅加筋碎石垫层工作性状研究

褥垫层技术是竖向增强体复合地基的关键技术之一。为揭示碎石垫层与加筋碎石垫层的工作特性,本文采用大比例模型试验,研究了土工格栅对碎石垫层刚度的影响,并采用FLAC3D对模型试验进行了数值模拟,分析了碎石垫层和加筋碎石垫层的竖向应力场、竖向位移场随荷载增加的变化规律。研究表明：在相同荷载作用下,加筋碎石垫层的沉降明显小于碎石垫层的沉降;加筋碎石垫层的竖向应力增量及其影响范围、沉降影响范围及沉降量均比碎石垫层的小,并且加筋碎石垫层的应力核心区和零位移区的范围也有所减小。     

CFG桩—网复合地基承载特性与稳定性现场试验研究

CFG桩-网复合地基是目前加固软弱地基的一种较为常用的方法。根据新建时速350 km/h武广客运专线铁路无砟轨道典型的软黏土地基的现场工程特性,在路基施工过程中使用静土压力盒、位移计和沉降计对复合地基进行应力、变形和沉降分析。测试数据表明：桩顶和桩间土的应力分布随时间的变化呈一定比例关系。加筋垫层的作用相当明显,能有效控制横向的变形和提高整体稳定性。上部荷载通过加筋垫层的作用,将应力重新调整分配到桩和桩间土上,二者共同受力下有效地控制地基的沉降和变形。     

深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。     

上海某物流仓库软土地基沉降加固实例研究

随着物流行业的迅速发展,对仓库地坪承载力和沉降的要求越来越高,软土地基未经合理处理,仓库地坪易出现不同程度的沉降,影响仓库地坪的正常使用。文中结合上海某大面积物流仓库地坪沉降加固工程,对软土地基沉降进行了理论分析,论述了深厚软土地基地坪沉降加固方案、加固设计及处理效果等问题,阐述了结合刚柔性桩复合地基下地坪提升的技术特点及优越性,也为类似软土地区的物流仓库地坪沉降加固处理工程提供一定参考。     

基于离心模型试验的深厚层软基加固方案比较研究

在深厚层软基上修筑路堤的沉降控制技术是一项世界性难题,其中选择合理的地基处理措施是关键。针对福厦铁路深厚层软基的工程特性,以土工离心模型试验为研究手段,分析了袋装砂井处理、粉喷悬浮桩加固及粉喷悬浮桩与袋装砂井联合作用等3种加固方案的沉降变形特点。测试数据表明:①采用袋装砂井方案,能基本解决地基的稳定问题,但工后沉降较难控制;②采用粉喷悬浮桩方案,能较好解决软基加固区的稳定问题,但变形受下卧软土层强度的影响较大;③采用粉喷悬浮桩与袋装砂井联合加固方案,可克服粉喷悬浮桩后期沉降大和袋装砂井堆载预压时间长的固有缺陷,是一种比较理想的地基处理措施。     

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.     

水泥土连拱抗滑墙加固软基边坡的应用研究

软基边坡处理中常采用水泥土搅拌桩复合地基。但受水平推力作用时桩体存在弯折效应且施工时易出现劣质层。本文采用水泥土连拱抗滑墙加固软基边坡,采用数值分析的方法建立三维模型,分析加固前后边坡的水平侧移、沉降、应力、边坡稳定性的变化,并深入的分析了连拱抗滑墙抗滑机理。研究表明连拱抗滑墙加固边坡技术具有性能可靠、施工方便的优势,在软基边坡加固领域具有广阔的应用前景。     

软土层对地铁狭长深基坑地表沉降的影响研究

随着我国城市轨道交通的快速发展,地铁地下车站狭长深基坑工程越来越多,尤其是长江中下游和沿海地区城市的狭长深基坑大多开挖于深厚软土场地,对该类深基坑的施工安全造成了严重的威胁和工程事故。鉴于此,本文基于Midas商用软件,建立了土体-围护结构相互作用体系的三维有限元分析模型,通过现场实测与数值计算结果的对比分析,验证了数值分析模型的可行性。通过改变软土层厚度、埋深和开挖深度等不同组合的108个计算工况,系统分析了软土层厚度和埋深变化对地铁狭长深基坑周围地表沉降的影响规律。结果表明:当软土层主要位于基坑底面以上侧向地基中时,软土层厚度变化对基坑周围地表沉降影响较大;地铁狭长深基坑侧向地基中软土层埋深增大时基坑周围地表沉降先变大后变小,且变化转折点为软土层顶层埋深高于基坑底面以上的一定范围内;当软土层埋深较大且较厚时,开挖深度对地表沉降的影响有增速的趋势,即当基坑开挖深度较深时软土层的影响更为明显。同时,根据数值计算结果,给出了软土层厚度和埋深等与地表沉降的统计关系。     

软基处理过程监测及工程应用

探讨了软基处理工程中一些常用的监测手段及监测方法,并在工程实例的基础上,通过综合运用浅层沉降监测、分层沉降监测、孔隙水压力监测、深层水平位移监测等手段对真空预压和堆载预压两种软土地基处理方法的加固效果进行了对比分析,可为软土地基处理优化设计提供一定的参数,以便指导、优化类似工程的设计与施工。     

高填土路堤粉喷桩和土工格栅联合加固性状的数值分析

应用FLAC-3D程序对某大桥28号桥台试验区17 m高的粉喷桩与土工格栅联合加固填土路堤进行了数值分析,计算结果和实测结果的对比表明:联合加固后,路基中心沉降明显减小,但坡角处沉降影响较小,因此,可以采取优化布桩的原则,减少工程成本;联合加固可以限制侧向位移,使得路堤的整体稳定性提高,有利于快速施工,同时加固区内桩身出现应力集中现象;加固区沉降量有明显减小,但下卧层沉降量不降低反而有一定程度增大,因此建议粉喷桩宜穿透软弱层,坐落在持力层上;联合加固后下卧层顶面附加应力有向路基中心集中的趋势;使用粉喷桩处理表层软弱而下层坚实的地基土效果将更为理想。     

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。     

Experimental study on settlement and scour characteristics of artificial reef with different reinforcement type and soil type

An artificial reef has been actively installed to restore marine ecosystems and increase fish catching. The artificial reef which installed on soft ground loses its function due to the settlement and scour of seabed. This study performed a series of laboratory tests to investigate settlement and scour characteristics of seabed according to different reinforcement type, reinforced area and soil type. Two reinforcement types with different reinforced area were applied to reduce settlement and scour of ground: geogrid and geogrid-bamboo mat. Soil types of ground are clay, silt and sand deposits. A series of laboratory tests includes California bearing ratio test, large size settlement test, and two-dimensional wave channel test. The test results indicated that the reinforced artificial reef had less settlement and scour depth than the unreinforced artificial reef. Especially, the artificial reef reinforced with geogrid-bamboo mat had more improved stability than that with geogrid due to high bending stiffness of bamboo mat.