CFG桩网复合地基桩土应力荷载比试验研究

在京沪高速铁路凤阳试验段用CFG桩网结构处理地基的实测数据的基础上,获得了柔性基础下桩帽顶、桩帽间土、四桩帽间形心处的应力及桩土应力比随荷载和固结时间的变化规律,并分析了桩土荷载分担比随固结时间的变化特性。现场试验结果表明:桩土应力比随荷载的增大而增大,基本呈线性关系;在荷载一定的情况下,桩土应力比随固结时间的变化不大;桩土应力比均值在4.0左右,地基土分担了约45%的路堤荷载。该研究成果可为中国高速铁路路堤下CFG桩网复合地基设计的参数取值提供实测依据。

CFG桩网结构在高速铁路软基处理中的应用

通过CFG桩网结构在福厦铁路客运专线路基工程中的应用,对该法处理软土地基的施工工艺、质量控制要点及注意事项、加固处理效果进行了详细阐述,证明了它的应用价值。

CFG桩网复合地基桩-网应力计算方法对比分析

为了更为合理地对铁路路堤CFG桩网复合地基进行设计计算,对比分析了《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)和《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2011)、《英国标准BS 8006(1995)和德国行业标准EBGEO(2004)中有关CFG桩网复合地基应力分布特点和应力计算方法的规定。通过分析发现,中国相关规范基本沿用了建筑地基设计方法,未考虑复合地基表面应力分布特点和土工格栅的作用,设计偏于安全;英国标准和德国行业标准中均采用了土拱模型计算桩顶应力和土工格栅拉力,但该模型只适用于特定条件。

CFG桩网复合结构加固公路软基应用研究

为解决道路工程中对沉降量控制和工后沉降要求较高的问题,采用CFG桩网复合地基的方法进行处理,分别从加固机理、软基处理方案设计以及加固效果分析等方面进行应用研究。

CFG桩网复合地基加固物流地坪深厚软土地基的三维数值模拟分析

结合湖州某物流园采用CFG桩网复合地基处理大面积深厚软土的工程实例,运用Midas GTS有限元软件建立桩网人工复合地基三维固结模型,计算模拟不同垫层厚度、土工格栅层数、桩长等设计参数对沉降变形的影响以及土工格栅在桩网固结模型中的受力特征。计算结果表明:地基整体沉降变形随填土垫层厚度的增加而增大,随土工格栅层数的增加而减小,随桩长增加而减小;土工格栅最大拉力随着土工格栅层数增加而减小,在桩帽顶部角点处产生部分应力集中,且在桩帽之间挠度明显增加。为此,控制垫层厚度、土工格栅层数、桩长等措施能有效减小地基沉降变形,为今后软基沉降控制等相关工程提供借鉴。

超大荷载下CFG桩网复合地基离心模型试验研究

CFG桩网复合地基广泛应用于处理软土地基。采用土工离心模型试验研究某码头堆场超大荷载下CFG桩网复合地基的变形和桩土应力特性,试验模拟了地基、CFG桩、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等,分析了超大荷载作用下复合地基表面变形、孔隙水压力、桩顶轴力、桩土应力比的变化规律。试验结果表明,复合地基的沉降速率在稳定控制标准之内,沉降量满足堆场使用要求,防尘网基础和轨道梁基础水平位移和沉降均很小,桩土应力比20~36。典型区CFG桩网复合地基在350 kPa荷载作用下是稳定安全的,达到了预期加固效果。

堆场CFG桩网复合地基精细化三维数值模拟分析

针对某码头堆场桩网复合地基工程,建立精细化全断面三维模型,采用瞬态流固耦合的计算方法开展有限元模拟,对堆载作用下堆场桩网复合地基受力及变形进行研究,分析不同堆载方案下地基孔压、位移及桩土受力规律。结果表明,不同堆载方案下地基内位移分布规律相同,位移量值无较大差别;不同堆载方案下CFG桩顶应力及桩土应力比随桩长缩短和桩间距增大而减小,随堆载时间增加而增大,且用时较短的堆载方案后期桩土应力比大于用时较长堆载方案。

CFG桩网结构在武广客运专线地基处理中应用

结合武广客运专线路基加固工程,总结了CFG桩网结构的材料配比及施工工艺,并通过现场试验对加固效果进行了检验,得出CFG桩复合地基能够有效控制工后沉降,且加固效果明显,承载力提高较大,是处理客运专线软土地基的最佳工法。

CFG桩-网复合结构软基加固技术及其实际应用

研究目的:探讨有关CFG桩加固软土地基的设计、施工等方面的问题。研究方法:通过CFG桩-网复合结构加固上海某高速铁路试验段深厚软土地基的工程实例,对该法处理软土地基的设计方法、施工工艺、质量检验方法及注意事项进行了详细的阐述,并对其加固软基机理进行了较为深入的分析和探讨,对两种不同桩长的加固效果、在路堤荷载下的沉降变形规律、土工格栅的应力应变等进行了相关试验和现场测试研究。研究结果:桩长为27 m穿透软土层的CFG桩-网复合结构,填筑施工完成8个月后能满足高速铁路(有碴轨道)对软土路基承载力和工后沉降5 cm的要求,为应用CFG桩加固技术进行深厚软基处理的设计、施工与质量检验等提供了可靠的数据和参考依据,为我国在软土地区修建客运专线积累了宝贵的经验。

CFG桩桩-网结构地基抗液化性能数值分析

以京沪高速铁路液化土地基加固为背景,采用数值分析方法,通过各级加载情况下地基路基加固前后液化区域分布及超静孔隙水压力变化规律的分析,对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)桩-网结构地基加固饱和粉土地基进行抗液化性能研究。研究表明,未加固饱和粉土地基在加载加速度大于0.2g时,几乎全部液化;加固后饱和粉土地基在加速度幅值为0.1g时,加固区以外的饱和粉土地基面附近有小面积的液化,随着加载加速度的增大,加固区以外的饱和粉土地基面积液化进一步加大,并逐渐向桩间土发展,当加速度幅值达到0.4g时,路基发生完全液化;超静孔隙水压力随加载加速度幅值的增加而增大。CFG桩桩-网结构地基能够有效地抑制超静孔隙水压力的上升,从而提高地基的抗液化能力。

CFG桩在软土地基处治中的影响参数研究

桥头跳车问题一直是路桥过渡段不可避免的问题,梳理了CFG桩网复合地基的作用机理,并采用有限元模拟分析了CFG桩网复合地基在不同桩长、桩径、桩间距、褥垫层模量等参数变化过程中模型的沉降变化规律,明确了CFG桩网复合地基对地基沉降控制的有效性。其中复合地基桩间距的减小有利于减小地基沉降,也有利于减小CFG桩和桩间土的差异性沉降。对于CFG桩长的设置,应伸入持力层,当伸入持力层后,桩长的再增长对地基沉降降低效果甚微,同时桩径越大,CFG桩网复合地基的沉降值越小,但桩径的大小直接影响工程造价,应做适当取舍。褥垫层模量的变化对复合地基的沉降值影响较低。

CFG桩-网复合地基在软土层路基加固中的应用

针对某海滨城市市政道路软基处理的难题,综合分析了多种地基处理方法,在场地条件复杂、工期紧、要求高的情况下,采用CFG桩-网复合地基对深厚软土路基进行加固处理。解决了深厚软土沉降和砂土液化等问题,详细论述了CFG桩-网复合地基的设计计算方法、施工工艺、成桩试验和检测结果。

低矮路堤CFG桩复合地基动力有限元计算分析

以动力有限元数值分析为手段,研究和探讨了低路堤CFG桩不同垫层结构形式的动力响应。在相同的CFG桩设计参数条件下,不同垫层刚度对路基面及地基面的动位移幅值、动应力分布扩散规律均有不同程度的影响,综合比较研究后认为,从CFG桩复合地基的动力性能上考察,刚性垫层优于半刚性垫层,半刚性垫层又优于柔性垫层。

CFG桩-网复合地基数值模拟计算

CFG(Cement Fly-ash Gravel)桩复合地基是近些年发展起来的一种有效的软土地基处理技术,能减小高速铁路路堤沉降,提高地基承载力和稳定性等。在路堤载荷及外载荷作用下,由于条件的局限性以及(带帽)桩、桩间土、(加筋)褥垫层相互作用的复杂性,仅通过现场试验很难进一步研究CFG桩复合地基中复杂的作用机理。文章采用FLAC3D程序建立CFG桩-网复合地基的三维有限差分模型,对影响CFG桩-网复合地基沉降的主要因素(如桩长、桩间距、桩帽尺寸、垫层厚度等)进行研究。

超固结膨胀土地基桩网结构路基承载特性现场试验研究

以膨胀土区云桂客运专线CFG桩网结构路基为工程背景,开展全尺寸现场路基填筑试验,对比分析3种不同桩长和2种不同桩间距CFG桩网结构路基的桩土沉降、桩土应力比、格栅拉力以及地基反力的演变规律。研究结果表明:随着荷载的增加,土拱效应会经历初级土拱-完整土拱-增强土拱的演变过程,土拱效应的增强与地基的超固结特性和静置期间的应力重分布有关,二次填筑过程中长桩(S3、S4)的土拱系数曲线经历了从摩擦型桩到端承式桩的转变,这种现象对于短桩(S2)并不明显。桩的承载效率E随着桩长的增加而增大,最终稳定值约为80%;在填筑初期会产生较大的瞬时地基反力,从而导致桩间土强度折减效应的波动,其随着土拱效应的产生迅速减小并趋于稳定,S1~S4的稳定值分别为0.81、0.56、0.46、0.31。格栅应变主要发生在填筑初期,第一次填筑过程中的应变主要由桩土差异沉降导致,第二次填筑过程中的应变主要由复合地基整体沉降导致。最后通过对比分析7种不同土拱理论计算结果,发现同时考虑地基反力并引入土拱塑性系数α和等效土压力系数β能够更好地预测该地区拱的发展过程,现有理论方法均无法直接预测土拱的增强效应。研究成果可为类似地区高速铁路桩网结构的结构设计和变形控制提供参考。

CFG桩加固饱和粉土地基的动力特性试验研究

以京沪高速铁路液化土地基加固为背景,利用大型堆叠式剪切变形模型箱,进行了模型比例1:10的CFG桩桩网结构地基加固饱和粉土地基的振动台模型试验,得出各级加载情况下地基路基响应加速度幅值放大系数的分布以及响应加速度幅值放大系数与各级加载加速度幅值的关系,分析了CFG桩桩网结构地基加固饱和粉土地基在地震作用下的加速度传递规律,得到了以下结论:(1)在加载加速度小于0.101g时,地基路基响应加速度幅值基本不放大,且加速度放大系数云图呈现水平状分布;(2)当加载加速度为0.161g时,桩间土的液化引起地基路基的响应加速度幅值放大系数的较大增加;(3)当加载加速度为0.210g时,桩间土液化的同时部分CFG桩发生剪断破坏,从而引起了地基路基的各响应加速度幅值放大系数的增大;(4)当加载加速度为0.324g和0.363g时,地基整体刚度的大幅度减小,在一定程度上降低了桩网结构地基传递振动的能力,从而导致加速度幅值放大系数相对前一级加载时减小;(5)整个加载过程中,粉土层的放大效应显著,而黏土层对加载加速度几乎没有放大作用。

桩-筏(网)复合地基桩土应力比现场测试研究

桩土应力比是刚性桩复合地基的一个重要设计参数,通过对沪宁城际铁路路基试验段CFG桩-筏(网)和PHC桩-筏复合地基桩土应力进行长期观测,分析了桩土应力变化规律,对桩土应力横向分布、桩间土应力变化、桩土应力比及荷载分担比等进行了对比研究。研究表明:桩土应力比与填筑荷载成非线性关系,与桩土相对刚度密切相关;桩土应力横向呈不规则锯齿形分布,桩顶应力集中现象明显,桩间土承载作用在填筑初期得到了充分发挥,桩土差异沉降迫使桩顶承受更多荷载,褥垫层和土工格栅调整了桩土荷载分担,揭示了路堤荷载作用下桩-筏(网)复合地基承载机制。

桩-网复合地基在工程中的应用

提出了将CFG桩和土工格栅加筋垫层联合应用的桩-网结构复合地基,结合工程实例,通过现场原位试验,证明这种复合地基的应用价值。

环保原料场大面积超重堆载地基处理设计与实践

为研究大面积超重堆场的地基处理方式,以某钢铁厂封闭环保型原料场项目为例,介绍了场地地质特点和地基处理方案,并通过静荷载试验进行了评价。原料场地层条件复杂,岩层分布不均,起伏及厚度差异大,因此需根据地质特点,实行分区处理:场地内大部分区域采用CFG桩网复合地基,桩径为600 mm,桩顶设置桩帽,桩帽上覆级配砂石褥垫层,垫层内铺设土工格栅;局部安山岩埋深较浅区域不作处理。由静荷载试验可知,单桩承载力和复合地基承载力特征值均满足设计要求,表明该地基处理方案可行,可为类似地质情况和大面积超重堆场、原料场地基处理提供参考。

高速铁路液化土地基加固的振动台试验研究

在研制大型堆叠式剪切模型箱的基础上,以京沪高速铁路饱和粉土地基加固为背景,对饱和粉土地基、碎石桩桩网结构地基和水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)桩网结构地基加固进行了大型振动台模型试验研究,模型几何相似比为1∶10.研究表明,碎石桩桩网结构地基能够有效地抑制超静孔隙水压力上升,从而提高地基抗液化的能力;碎石桩桩网结构地基和CFG桩桩网结构地基均能够较大地减小地基剪切位移,从而提高地基抗剪切变形的能力;这2种桩网结构地基均较大地减小了由于地基液化引起的响应加速度的放大作用,能有效地减小路堤和地基在地震条件下的沉降及不均匀沉降,提高路基的整体抗震性能.