高铁荷载下横观各向同性CFG桩桩土复合路基减振特性研究

基于2.5D有限元法基本原理,推导横观各向同性地基2.5D有限元控制方程,利用等代桩墙对水泥粉煤灰碎石(cement fly-ash gravel, CFG)桩桩土复合路基进行简化,建立高铁荷载下横观各向同性CFG桩桩土复合路基2.5D有限元分析模型。考虑不同车速,分析横观各向同性地基土体刚度比n对高铁荷载下地面振动的影响,研究CFG桩桩土复合路基的减振机理,探讨桩径、桩间距、面积置换率m对其减振特性的影响。结果表明:高铁荷载下地面振动随横观各向同性地基土体刚度比n的提高而减小;CFG桩能更多地将高铁运行引起的动荷载沿深度方向传导至复合路基深处,从而显著减小地面振动,且减振效果随与轨道中心距离逐渐增强;CFG桩桩土复合路基的减振效果随桩径增大或桩间距减小而增强,当桩径大于等于0.5 m或桩间距小于等于4倍桩径时,进一步增大桩径或缩短桩间距难以显著提高减振效果;振动衰减系数FVR随CFG桩桩土复合路基面积置换率m的增大而减小,当面积置换率m≥0.06时,继续增大面积置换率m对减振效果的影响较小。

CFG桩基础处理技术要点分析

CFG桩作为现阶段岩土工程中较为常见的桩基础形式,应用广泛,其施工质量直接影响工程建设质量。基于此,文中结合实际工程,分析CFG桩复合地基处理过程,研究CFG桩的技术要点与技术优势,探讨采用CFG桩需要具备的条件。研究结果对于了解CFG桩作用机理、提高CFG桩施工质量、拓展CFG桩的应用范围等方面具有十分明显的作用,能为今后CFG桩复合地基的建设和使用提供参考。

水泥粉煤灰碎石(CFG)桩复合地基固结分析

在分析CFG桩材质与施工工艺的基础上,将其固结过程分为初期与后期2个阶段,并分别按碎石桩、水泥土桩进行了固结分析,由此提出了CFG桩复合地基的固结度统一计算公式.结合某工程实例的实测沉降数据进行了固结对比分析.结果表明:CFG桩复合地基的固结特性介于碎石桩和水泥土桩两者之间,固结过程基本与沉降同步,且桩周土的竖向固结是引起CFG桩复合地基沉降的主要因素,而桩周土的径向固结作用一般可忽略.

京沪高速铁路CFG桩-筏复合地基现场试验研究

结合京沪高速铁路凤阳试验段工程,开展CFG桩+垫层+筏板处理地基试验。实测桩-筏复合地基沉降变形、桩顶应力、桩间土应力、筏板顶面土应力、钢筋应力及桩身应变;分析路基沉降变形、桩土应力比随填筑高度和固结时间的变化规律;获得地基面桩土应力分布、筏板顶面土应力分布、钢筋应力分布、桩身轴力和侧摩阻力分布;研究路堤荷载作用下CFG桩-筏复合地基的工作性状。研究成果有助于高速铁路桩-筏复合地基沉降控制、承载特性和应力传递机理的研究,并为京沪高速铁路及其它相关工程的桩-筏复合地基设计方法提供数据支持。

高速铁路CFG桩-筏复合地基沉降试验研究

为了解路堤荷载作用下CFG桩-筏复合地基沉降变形特性,在京沪高速铁路凤阳试验段进行了沉降变形现场试验.设置沉降板、观测桩和测斜管,分别监测地基面桩土沉降、路基顶面沉降和地基侧向水平位移,分析了沉降变形随路堤填筑高度和时间的变化规律,探讨了双曲线沉降预测方法.研究结果表明:CFG桩-筏复合地基沉降随路堤填筑高度和时间的增加而增大;路基经过6个多月的静置后,沉降已趋于稳定;复合地基总沉降量小于15mm,桩土沉降差小于2mm;路堤坡脚线外1m处的地基侧向最大水平位移小于4mm;采用双曲线法进行路基沉降预测是可行的,且预测精度较高.采用CFG桩-筏复合处理后的地基总沉降、沉降差和水平位移均较小,路基沉降稳定较快,能够提高路基的稳定性并缩短工期.

基于Copula函数的CFG桩复合地基载荷—变形曲线的概率分析

CFG桩(cement-fly ash-gravel pile)复合地基是一种重要的地基处理形式,在日益增加的大面积住宅和商业开发中作用越来越突出,然而该种桩型的加卸荷-沉降变形特性仍然需深入研究,尤其在概率评估方面。根据北京星光影视股份有限公司生产科研基地项目工地中的21根CFG桩单桩静载试验和32个复合地基静载试验的原位加卸载测试成果,采用两参数的双曲线或幂曲线回归拟合了每一条加荷-变形曲线。由于土体的内在各向异性和其强度的变异性,评估整个场地的加荷-变形曲线时,其回归参数表现出了较大的离散性。将一个场地的多组回归参数组成一个随机向量,其加载-位移曲线的不确定性可由简单的两变量随机向量体现,引入双变量联结函数(Copula)描述随机回归参数间的相依性。最后,考虑正常使用极限状态,采用基于Copula函数的模拟模型计算了CFG桩复合地基的可靠度指标。研究结果有助于改进CFG桩复合地基的概率设计与评估。

CFG桩复合地基褥垫层的试验研究和有限元分析

针对CFG桩复合地基褥垫层效应问题,通过12根桩的单桩复合地基载荷试验,研究了不同厚度、不同材料的褥垫层对桩土应力比的影响。试验结果表明,褥垫层的厚度和刚度对CFG桩复合地基的桩土应力比均有影响,褥垫层过薄及过厚将使桩的承载力得不到有效发挥。利用有限元软件包ANSYS,建立了单桩复合地基有限元模型,分析了褥垫层厚度和变形模量对桩土应力比的影响,经与试验数据进行分析比较,得出了与试验结果相一致的结论。通过有限元分析结果与试验结果的对比分析,确定了CFG桩复合地基褥垫层的选用原则,从而为复合地基设计中褥垫层的设计提供了依据。

CFG复合地基桩材特性的试验分析

通过对CFG复合地基桩体材料的室内配比试验 ,获得了不同配比情况下桩体材料强度的变化规律 ,提出了CFG桩桩体材料配比时应遵循的某些原则和方法。

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对CFG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG桩复合地基褥垫层的选用原则。

CFG桩桩身材料强度试验研究

通过材料实验，对大掺量Ⅲａ级粉煤灰素混凝土构成的ＣＦＧ桩桩身材料进行力学性能方面的试验研究，主要探讨抗压强度与材料配比、龄期之间的关系。实验结果表明，大掺量Ⅲａ级粉煤灰素混凝土作为桩身材料，在突破传统限制粉煤灰取代水泥率的条件下，仍可达到设计要求的抗压强度。

CFG桩处理风积砂土地基承载性状研究

以CFG桩(cement fly-ash gravel pile)处理榆林地区风积砂土地基为例,用有限差分软件FLAC3D模拟了CFG单桩、复合地基的承载性状,与现场载荷试验吻合较好;分析了不同桩体截面、褥垫层参数及桩长等因素对单桩及复合地基承载性状的影响。结果表明:合理的褥垫层厚度对桩土应力比调节作用显著,CFG桩复合地基存在临界桩长,单桩摩擦桩的性状明显,且现有理论计算结果偏于安全;CFG桩复合地基能有效优化风积砂土的承载力性状,从而使风积砂土承载力提高。

利用正交试验分析进行CFG桩复合地基优化设计

通过对CFG桩复合地基的主要设计参数 (桩径、桩长及桩间距 )的正交试验计算 ,分析了其主要设计参数对地基处理效果的显著性影响水平 。

某高层住宅楼CFG桩复合地基非线性沉降规律监测分析

对CFG桩复合地基的沉降进行精密水准测量监测,通过非线性数据拟合趋势分析得出复合地基沉降与时间关系的非线性沉降规律,指出复合地基在建筑物自重荷载作用下的蠕变性以及不均匀沉降特征,并进一步说明结构和地基基础变形协调的重要性.

CFG桩桩身配合比设计研究

介绍了南京市城东污水处理厂工程CFG桩基配合比选择、试验的过程,并且通过对一组检测数据进行线性回归分析,确定了CFG桩体混合料的鲍罗米公式中的回归系数。

CFG桩施工质量控制措施与工程应用

通过对CFG桩在某大楼工程应用中的分析,论述了CFG桩特点、施工工艺、施工要点、施工质量控制措施以及CFG桩适用的地质条件,并对不同类型桩基造价进行了分析研究,提出了使用CFG桩的可行性依据,为该类桩的设计、施工、教学及科研提供参考.

改良CFG桩在加固河堤挡墙地基中的应用

以某河堤挡墙加固设计为例,根据河堤周边环境及地形地貌,综合考虑多方因素后,对原设计的大尺寸衡重式挡墙方案进行调整,调整后的方案为"挡墙基础(即改良的CFG桩+素混凝土垫层+抗滑底板)+重力式挡墙"的结构形式.工程实践证明,本设计方案具有一定的创新性及实用性.

CFG桩帽混凝土完全湿揭法的施工与检测效果

由反射波法检测CFG桩(桩帽)完整性,一些桩的反射波曲线为正弦波衰减、周期大、无桩底反射信号,经分析和验证,原因是施工桩时,造成了桩浅部垂向裂纹、水平断裂、桩帽与桩没有连结成一体。为确保CFG桩(桩帽)质量完整,采用CFG桩帽混凝土完全湿揭法施工,效果良好。

CFG桩复合地基的现状及研究进展

对比了碎石桩和CFG桩的特点,探讨了利用新材料替换原来的材料的地基处理效果。结合某工程CFG桩复合地基的施工实践,阐述了CFG桩施工中的缩颈、断桩、桩体裂缝等问题,提出了防治措施和施工建议。

CFG桩复合地基动力特性和时程响应影响因素分析

通过现场试验对天然地基和CFG桩复合地基动力特性和时程响应进行了研究。分析了天然地基和CFG桩复合地基在空载情况下一阶频率变化规律。单桩复合地基和九桩复合地基时,分别在静载和爆破情况下,对CFG桩复合地基动力特性和时程响应进行了分析。研究了爆破激振作用下,单桩复合地基和九桩复合地基水平方向位移的变化规律。分析了CFG桩在不同荷载条件下一阶频率的变化规律;在相同爆破激振条件下,峰值加速度的规律。为今后探讨动力荷载作用下CFG复合地基的承载力和变形特性提供了研究基础。

夯扩载体CFG桩复合地基工程研究及分析

研究目的:夯扩载体CFG桩复合地基应用日益广泛,但其理论研究还较少。本文结合某夯扩载体CFG桩复合地基工程实践,通过现场监测数据及FLAC计算软件,研究不同荷载、单桩承载力、褥垫层厚度、桩长、桩间距对地基承载力及变形的影响规律。研究结论:本文研究了该新型复合地基对各种参数的敏感性,并得知:夯扩载体CFG桩负摩阻力作用范围比普通CFG桩长,中性点降低,或无中性点。夯扩载体CFG桩桩体作用明显,褥垫层的厚度在普通CFG桩的基础上应该适当增大。