刚性基础下土工格栅加筋碎石垫层变形特性试验研究

为探讨刚性基础下土工格栅加筋碎石垫层的变形特性,设计9种不同工况的垫层模型并分别进行静载试验,获取各工况下垫层的荷载-沉降曲线和变形模量,分析垫层厚度、土工格栅及其层数和铺设位置对碎石垫层及加筋碎石垫层变形模量的影响。研究结果表明:在其他条件不变的情况下,加筋碎石垫层的变形模量比碎石垫层的变形模量大,且厚度较小的垫层加筋后其变形模量提升幅度较大;加筋碎石垫层的变形模量随垫层厚度的减小、土工格栅层数的增加和铺设位置的上移而增大;土工格栅铺设位置对垫层变形模量的影响随格栅层数的增加而减小;研究成果能为复合地基中加筋垫层的优化设计提供参考。

格栅加筋垫层加固高液限土地基的效果分析

针对西南山区高液限土地基特殊的工程性质,结合砂石垫层和土工格栅在地基加固中共同作用的特点,用土工格栅加筋垫层来加固高液限土地基。利用平面应变弹塑性有限元数值分析方法,对这种加固方式的作用机理进行了分析,结果表明加筋垫层能显著改善地基的受力和变形性状,增强地基的稳定性。同时,对加筋位置、加筋层数、筋材模量等参数对加固效果的影响及其规律进行了研究和总结。最后,通过比较离心模型试验与数值分析结果后发现两者相差不大,说明数值分析所采用的本构关系、计算模型和参数是合理的,数值模拟能较好的反映高液限土地基加固后的变形规律,数值分析的结果具有可信度。

土工格栅加筋垫层工作特性分析

通过模型试验结合三维数值模拟的方法,探讨了在软土地基上碎石垫层和加筋碎石垫层的工作特性;分析了不同垫层厚度、土工格栅、格栅层数等参数变化,对碎石垫层和加筋碎石垫层变形模量、竖向应力场、沉降变形的影响。研究结果表明:1)土工格栅加筋垫层应力扩散效果明显强于纯碎石垫层,从而降低了垫层的总体沉降;2)垫层内部应力由底端向顶部发展,当荷载较小时,垫层底部先出现应力集中现象,随着荷载增大,应力集中区域向顶部靠近;3)随着格栅层数的增加,加筋垫层的应力集中区及沉降量的范围有所减小。

桩顶加筋灰土垫层理论分析与工程设计探讨

目前,加筋垫层的工程实践超前于其理论研究,桩顶加筋灰土垫层设计方法受到普遍关注。以郑-西客运专线深厚湿陷性黄土地基处理为工程背景,建立了桩顶加筋灰土垫层理论模型,分析了桩顶垫层荷载特征,提出了灰土垫层设计极限状态理论。考虑不同桩径、不同桩间距、不同路基高度和不同格栅强度情况,对灰土垫层厚度等进行了参数影响性分析。建议高速客运专线路基桩顶垫层设计中宜采用双层、双向土工格栅结构形式,并优先选用延伸率小的筋材。

刚性基础下柔性桩加筋复合地基室内模型试验研究

为了研究刚性基础下柔性桩加筋复合地基在静力荷载下的受力性能,本文采用自行研制的室内模型试验设备,考虑是否加筋、不同桩径、格栅上预应力等影响因素,对刚性基础下柔性桩加筋复合地基开展室内模型试验研究。试验结果表明:垫层中格栅下土压力大于格栅上土压力,随着荷载增大而增大,桩径较大的复合地基中垫层格栅下土压力与上土压力之比较大;土工格栅上预应力增大,土工格栅下土压力与格栅上土压力之比减小;与未加筋的柔性桩复合地基相比,柔性桩加筋复合地基垫层中格栅下土压力与格栅上土压力之比较小,应力扩散效果更好。

土工格栅加筋垫层用于处理特殊地基

某地两幢拟建于软土地基上的建筑物,原设计均采用PHC管桩基础。在桩基施工过程中分别发现软基中有大量孤石和条石(古码头遗址),桩基无法施工。经多方论证,最后采用水泥搅拌桩复合地基配合土工格栅加筋垫层的处理方案。其中一幢建筑已竣工,经现场荷载试验和沉降观测检验,地基承载力和沉降完全满足工程要求,且降低了造价。

加筋褥垫层在灰土挤密桩复合地基中的应用

通过对建筑条形地基下的灰土挤密桩复合地基加筋褥垫层的现场试验,对桩顶、桩间土应力、三向土工格栅应变等项目进行了测试,得到了在桩土应力比、三向土工格栅应变随建设高度的变化过程线。通过现场试验表明,建筑条形地基下加筋褥垫层灰土挤密桩复合地基中,在不同位置桩顶应力、桩间土应力有不同的变化趋势;桩间土的变化趋势也有不同,在柱下、条形基础交接处中心达到最大值。通过柔性位移计对土工格栅的变形进行量测,得到土工格栅在纵向、横向、斜向的应变变化过程线,试验表明:不同位置的土工格栅的应变变化过程线差异较大,在柱下、条形基础交接处中心达到最大值。同一位置的3个不同方向应变变化过程线也有差异,柱下条形基础交接中心处斜向肋条受力最大。

滨海地区高速公路加宽工程特殊路基处理

滨海地区高速公路路基加宽工程中,原有地基及路基沉降已基本完成,而新加宽部分地基及路基沉降刚刚开始。新旧路基在稳定性和路基承载力等方面的差异,使新旧路基之间产生相对较大的差异沉降,进而引起既有路基变形,新路基失稳。通过京津塘高速公路道路加宽工程特殊路基处理设计,介绍了水泥搅拌桩与土工格栅相结合为主,开挖台阶、回填石灰土为辅的综合处理措施。检测结果表明:加固后的复合地基强度高,总沉降与工后沉降均较小,结合部强度高。

桩承土工格栅加筋垫层复合地基力学变形特性三维数值分析

桩承土工格栅加筋垫层复合地基作用机理复杂,设计计算主要以经验为主,给设计与施工带来盲目性。采用有限元分析软件Ansys,建立群桩三维模型,对其力学变形特性进行了分析。结合工程实例,将数值模拟结果与现场监测结果进行比较分析,两者较为吻合。结果表明:桩与桩端土均具有最优弹性模量;桩土最大应力比在桩顶下某一深度,桩身最大轴向应力在桩顶下中性点,由于应力集中,在桩端处两者均突然减小;桩端土刚度在离桩底某一深度范围对桩土应力比产生影响;加筋垫层刚度仅在其下某一深度范围内对桩间土应力产生影响,刚度较小时对应力比的调节作用更明显;加筋垫层尺寸对桩身轴向应力和桩侧摩阻力都产生显著影响,桩顶下0.3倍桩长处最显著。

土工格栅设置对垫层刚度影响的实验研究

为探讨土工格栅对碎石垫层刚度的影响规律,设计了9种不同工况的垫层,分别进行了模型静载试验,分析了垫层厚度、有无土工格栅、土工格栅层数及铺设位置等因素对碎石垫层及加筋碎石垫层变形的影响。结果表明:垫层厚度的减小能有效地降低地基沉降;在一定荷载范围内,有土工格栅碎石垫层的承载性能要优于无土工格栅碎石垫层;在相同荷载作用下,当垫层厚度相同时,土工格栅层数和铺设位置不同,其碎石垫层的刚度也不同,且存在一个最佳的铺设层数及铺设位置,土工格栅的最佳层数及铺设位置有待进一步研究。

路堤荷载下加筋垫层加固软土地基的有限元分析

基于ADINA建立了土工格栅加筋垫层的有限元模型,对未加筋地基和不同加筋层数、不同加筋模量、不同加筋间距的加筋地基进行计算,分析了各种情况对地基沉降、侧移的影响.结果表明铺设格栅能有效控制软土地基的沉降和侧向位移;铺设多层格栅时最佳加筋层数为3层;随着加筋模量的增大,格栅对竖向沉降和侧向位移的约束作用增强,格栅模量为0.5 GPa以上时能发挥很好的加筋效果;加筋深度为0.2 m,间距为0.4 m时,格栅对沉降和侧向位移约束效果最佳.

路基加筋垫层土工格栅拉力计算方法研究

研究目的:土工格栅加筋垫层具有扩散应力、调整桩土应力比、提高地基承载力和减小不均匀沉降的作用,在铁路复合地基中得到了广泛应用,但目前格栅拉力的计算方法并不统一,因此有必要针对土工格栅拉力的计算方法展开系统研究,以期为铁路复合地基格栅垫层的设计提供参考。研究结论:以武广客运专线为工程背景,总结了不同格栅拉力计算方法,建立平面有限元分析模型,在考虑不同格栅模量的条件下,分析了路基填筑过程中地基面沉降、土工格栅受力及桩土应力比的变化规律。填土高度增加到一定程度后,地基面沉降、土工格栅受力及桩土应力比增加趋缓,格栅模量的增加使土工格栅受力增加明显,加筋垫层的使用可以有效地解决桩顶应力集中的问题,对地基沉降能起到较好的控制作用。

高速铁路桩网复合地基加筋垫层刺入变形研究

设计了能够准确反映桩网复合地基各部位受力变形特性的室内缩尺模型试验,研究了桩网复合地基加筋网垫的荷载传递规律及土工格栅受力及应变特点。通过试验发现,桩头上穿的影响范围为桩径的2.5倍,且格栅应变呈现"M"形分布。应用压力分布传感器探明了加筋垫层和桩-土接触界面的压力分布,从而深化了对桩网复合地基加筋垫层受力变形和荷载传递规律的认识,为现有理论及计算方法的优化提供了数据支撑。

土工格栅与砂垫层界面力学特性试验研究

筋土间相互作用是加筋土强度提高的根本原因,是土工合成材料加筋加固应用中的核心问题。通过室内拉拔试验,分析了法向应力、砂垫层厚度、土工格栅横肋间距3个因素对加筋体极限拉拔力的影响,从宏观角度揭示了筋土界面间的力学特性。结果表明:增设5 cm厚的砂垫层后,格栅的极限拉拔力得到显著提高;高法向应力下,砂垫层厚度对拉拔试验结果影响更显著;在土工格栅加筋软土体中,增大横肋间距会减小筋土界面摩擦角,但是对黏聚力影响不大;格栅网格形态是筋土界面特性的重要影响因素。

基于MIDAS的加筋垫层复合地基变形的研究分析

对吹填软土地基固结产生的沉降变形进行研究,使其满足建筑物上部对地基承载力的要求.利用MIDAS有限元软件,建立加筋复合地基固结沉降计算模型,对不同工法下的复合地基进行数值模拟,在此基础上采用二维固结分析计算,研究了复合地基的沉降变化规律、超静孔隙水压力消散规律以及固结度规律.结果表明:采用加筋复合土工格栅垫层处理吹填软土复合地基,可有效调整桩土应力比,减少复合地基沉降量;随时间增加超静孔隙水压力收敛加快,有效应力增大,变形减小.另外,通过数值分析可知,加筋复合土工格栅垫层的使用可减少砂石使用量,节约经济成本.

土工格栅加筋垫层的设计和应用

各种加筋材料与土的界面摩擦特性试验结果表明 :用经编土工格栅作为加筋材料的砂砾垫层 ,其加筋效果最好。在分析国内外加筋地基承载力计算方法的基础上 ,提出了加筋垫层的实用计算公式 ,并以泉州市朝天门城楼工程的土工格栅垫层地基为例进行计算 ,通过现场载荷试验加以检验。

CFG桩复合地基土工格栅抗拉强度数值分析

对土工格栅在CFG桩复合地基中的工作机理进行了数值模拟,研究了在不同的桩间距、垫层模量下,格栅抗拉强度EA对路基的沉降、坡脚水平位移和桩承担荷载的影响,研究表明,格栅抗拉强度EA对桩与土沉降影响不大,通过改变格栅抗拉强度EA来影响桩土沉降差远没有通过改变垫层模量来影响桩土沉降差效果好,提高格栅抗拉强度可以减小路基坡脚水平位移。

土工格栅加筋垫层的设计理论和方法

从土工格栅加筋垫层的作用机理出发,根据太沙基理论着重介绍了格栅加筋垫层承载力的两种计算方法,并提出考虑格栅垫层各向异性特性、垫层厚度和扩散角等因素影响的加筋垫层下竖向应力经验的计算公式,最后参照日本经验给出了土工格栅垫层厚度的设计方法。

桩承式路堤中加筋褥垫层的工作性状

建立桩承式加筋路堤三维有限元模型,对比分析多层土工格栅与单层土工格栅情况下软土表面沉降、软土表面竖向应力与加筋体应变的分布规律.研究发现:软土表面的沉降仅与土工格栅的总强度有关,而土工格栅的层数对软土表面的沉降影响不大;对比单层与三层加筋体模型结果可知,三层加筋体能更明显地减小作用在软土中心的竖向应力,从而使得两桩之间的竖向应力分布更加均匀.在土工格栅总强度相同的情况下,多层加筋体底层土工格栅的最大应变是单层加筋体的1.38～1.50倍.

深厚软土桩网复合地基土工格栅变形分析

通过监测广东潮汕车站深厚软土地基沉降断面,建立了全断面有限元数值模型,分析了土工格栅在上部荷载作用下的拉力变化与变形大小,结果表明,土工格栅竖向位移沿整个路堤呈"盆形"分布,随着土工格栅刚度的增加,格栅拉力逐渐增大,拉力在桩帽边缘处最大,桩间次之,桩帽中心处土工格栅拉力最小;粗颗粒的垫层材料可以限制土工格栅的变形,进而均匀土工格栅拉力。