饱和地基水泥土复合桩近场主动隔振的BEM-FEM耦合分析

人工振动污染是当前城市发展过程中面临的一个难题,单排或多排桩是人工振动污染防治的一种重要方式。传统基桩施工容易造成泥浆污染、振动等各种负面环境问题,而水泥土复合桩是一种低振动、低噪声、无挤土、少排泥浆的新型基桩,特别适合在城区构建排桩屏障。针对饱和地基中单排水泥土复合桩的近场主动隔振问题,建立了动力机器基础环境振动影响的半解析BEM方程;在此基础上,分别采用半解析BEM对饱和地基、FEM对水泥土复合桩进行建模,根据饱和地基-水泥土桩接触面的平衡和相容条件,建立了水泥土复合桩近场主动隔振的半解析BEM-FEM耦合方程,给出了耦合方程稀疏矩阵的存储策略,并对单排水泥土复合桩的近场主动隔振效果进行了计算分析。研究结果表明:单排水泥土复合桩能够有效地对动力机器基础引起环境振动进行隔振;等长芯桩复合桩的隔振效果要优于短芯桩。单排水泥土复合桩的隔振效果随着桩数的增加而逐渐提高;较小桩间距并不一定取得更好的隔振效果,建议相邻桩桩间净距取2.0~2.5λ_(R)(Rayleigh波波长)。随着单排水泥土复合桩距振源距离的增加,屏障隔振效果逐渐降低,但降低幅度相对较小。此外,对水泥土复合桩而言,当内插预制桩的外轮廓尺寸相同时,预制芯桩型式对水泥土复合桩隔振效果影响相对较小,可根据实际工程条件选择合适的芯桩类型。

深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩复合地基沉降计算分析

基于深中通道沉管隧道深层水泥搅拌(DCM)桩复合地基现场试验结果,考虑厚垫层和高置换率DCM桩对复合地基荷载传递机理及沉降特性的影响,将碎石垫层、DCM桩复合地基和桩端下卧层作为协同作用的系统,考虑系统各部分在接触面上的应力与变形协调,通过分析典型单元体,推导海底DCM桩复合地基桩土应力比和沉降的理论计算公式.将理论计算得到的DCM桩复合地基荷载-位移曲线和桩土应力比变化曲线与现场静载试验实测曲线进行对比,相对误差均不超过±10%,验证了所提理论计算公式的合理性.分析置换率和垫层柔度系数对海底DCM桩复合地基的荷载传递机理及沉降特性的影响规律,结果表明:复合地基沉降随垫层柔度系数的增大而增大,随置换率的增大而减小;复合地基桩土应力比随置换率的增大而增大,随垫层柔度系数的增大而减小;置换率对复合地基沉降和桩土应力比的影响较垫层柔度系数更大.

水泥土搅拌桩加固铁路饱和黄土地基承载特性试验及分析

针对兰州西至中川机场城际铁路沿线分布着大量饱和黄土,天然承载力低,无法满足工程建设要求这一问题,依据复合地基理论,提出用水泥土搅拌桩加固饱和黄土地基。通过FLAC 3D软件建立柔性荷载作用下水泥土搅拌桩复合地基模型,进行承载特性分析。得出以下结论:复合地基承载力为150 kPa,较原位地基土的承载力100.24 kPa有明显的提高;随着上部荷载的增加,沉降量也增大,中桩沉降量最大,边桩次之,角桩最小;桩身轴应力沿深度变化曲线存在一个中性点,此处桩身轴应力达到最大值;桩顶应力、桩间土应力随着荷载增加而增大,荷载为180 kPa是增长幅度发生变化的转折点。

水下深层水泥搅拌桩在直立式防波堤深厚软土地基加固中的应用

针对直立式防波堤下深厚软土地基可能产生的沉降较大和失稳问题,依托某场地软土深厚的直立式防波堤工程,结合自然条件、结构安全使用要求及造价和工期限制,对地基处理方式选取、水泥搅拌桩的布置形式、桩径、置换率、处理深度及施工技术要点进行论述。采用理论分析与工程经验结合的方法,得出在合理控制各关键参数和采取合适的措施提高施工质量的前提下,直立式防波堤下深厚软土地基采用支撑型格栅状小直径水泥搅拌桩结合柔性垫层的处理方式是可行且相对经济、合理的。

水泥土搅拌桩处理风积沙地层复合地基静载荷试验数值分析

以榆林地区水泥土搅拌桩处理风积沙地层复合地基工程为背景,基于ABAQUS有限元分析软件,对水泥土搅拌桩处理风积沙地层的复合地基静载荷试验进行数值模拟,并分析风积沙复合地基桩土荷载传递机制及变形特性。结果表明:合理设置褥垫层厚度能有效减小桩顶应力集中,降低桩土应力比。提高褥垫层模量可减小复合地基的沉降,改善其承载性能。设置褥垫层的桩侧摩阻力在桩顶附近出现负摩阻力,随着深度向下快速增加至零,并转为正摩阻力。桩身的附加轴应力在桩顶附近先增加到峰值,然后逐渐衰减。水泥土搅拌桩处理风积沙地基时存在临界桩长。在相同荷载水平下,随着桩长的增加,桩土应力比先增大后趋于稳定,桩侧摩阻力分布随着桩长的增加趋于稳定。按规范设计的风积沙复合地基承载力特征值偏于安全,有较大的富余度。

水泥搅拌桩处治软土地基沉降规律分析

为了研究水泥搅拌桩的不同桩长、桩径对于处治软土地基沉降规律的特性以及对行车平顺性影响,本文结合实际工程,以水泥搅拌桩的不同桩长、桩径作为参考因素进行有限元数值模拟分析,通过对水泥搅拌桩的不同桩长、桩径在统一工况下进行数值模拟,得出水泥搅拌桩的桩长因素对软土地基沉降的影响较大,水泥搅拌桩的长度增长2m,软土地基沉降的幅度大致降低13%,路基顶面沉降的幅度大致降低11%,软基沉降受桩径影响较小。

水泥土搅拌桩+CFG桩在公路工程软基处理中的应用

文中以绵阳某公路项目为例,对水泥土搅拌桩+CFG桩复合地基在公路工程软基处理中的应用进行研究,采用静载试验对复合地基的承载力特征值进行验证。结果表明,水泥土搅拌桩+CFG桩复合地基展现出良好的承载力和稳定性,具有较高的经济效益和社会效益。

双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖在大型深基坑中的应用研究

结合背景工程实例,采用双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖的基坑支护方案,对围护方案选型、施工关键技术以及基坑变形监测情况进行分析与总结,在有效缩短基坑施工时间的基础上,降低了工程造价,可为类似工程施工提供借鉴。

长短桩复合地基在深厚软土地基处理中的应用

滨海商务区机场东路东侧排洪泵闸工程副排洪渠水闸淤泥、淤泥质土厚度超过50 m,软土厚度大,地基处理难度大。笔者通过对真空联合堆载预压法、水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩、预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩)等4种常用的软土地基处理方法进行分析比较,推荐闸室、挡土墙等建筑物采用大直径水泥土搅拌桩与PHC管桩组成的长短桩复合地基。结果表明,地基处理后,显著地提高了地基承载力,建筑物沉降较小,方案安全可靠且投资较省。该研究成果可为类似软土地基处理提供参考。

基于深层搅拌法的水泥搅拌桩在鲁皂水库重力坝坝基渗流中的应用

为了分析鲁皂水库重力坝坝基深层搅拌桩的防渗技术,针对复合地基的设计和沉降规律进行研究,并对坝基的渗流过程进行模拟和评价。结果表明,当深层搅拌桩的使用率为20%或25%时,复合地基的沉降量随着桩长比的增加而减小,置换率的增加使复合地基沉降量减小。当无深层搅拌桩或14m深层搅拌桩时,坝基断面的渗透流速分别为1.016×10^(-5)和8.002×10^(-6) m^(3)/s。研究表明,大坝的渗透系数对其渗透性有一定的影响;大坝的渗透系数越低,其渗透性就越低。

高层建筑工程深基坑支护施工技术分析

深基坑支护是提升高层建筑工程基础稳定性的常用技术,施工难度大。为保证施工中充分支护,文章结合高层建筑工程实际项目分析深基坑支护技术,根据工程实际情况确定支护方案,着重分析支护桩、水泥搅拌桩、降排水处理等技术要点。经基坑监测证实此次施工后基坑各项监测值无报警现象,支护效果理想,希望为同类型工程提供有益的技术经验。

水下深层水泥搅拌法在斜坡堤地基加固中的应用

本文结合水下深层水泥搅拌法(CDM工法)在国内的应用案例及现状,深入分析CDM工法各类加固地基形式的适用范围及优缺点,依托中海壳牌惠州三期乙烯项目填海造地工程(三标),首次提出一种复合型CDM加固地基形式,解决CDM工法在惠州大亚湾复杂边界条件下斜坡堤地基加固的问题。并从工期、安全、质量、施工成本等方面进行对比,取得了良好的应用效果及效益,为类似斜坡堤地基加固设计、施工提供解决办法和经验借鉴。

深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩复合地基合理布置形式研究

深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基应用于沉管隧道工程在国内尚无先例,其在沉管隧道工程的适应性、受力特点及布置形式方面有待深入研究。针对深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)的合理布置形式,通过建立三维有限元模型,研究出4种不同的布置形式,得出沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基的合理布置形式,并开展现场载荷板试验验证。研究表明:1)深层水泥搅拌桩(DCM)浅层成桩质量较差、桩身强度较低,采用壁式布置时,短桩部分质量难以保证;2)在置换率相近的条件下,单桩式布置比壁式布置数值计算得到的沉降小,因此深层水泥搅拌桩(DCM)采用单桩式布置较壁式布置优;3)横纵向桩间距3 m×4 m布置方案的复合地基容许承载力不小于158.3 kPa,横纵向桩间距3 m×3 m布置方案的复合地基容许承载力不小于211.1 kPa,试验结果与三维有限元计算结果规律一致;4)根据沉管隧道基底荷载的分布模式及载荷板试验,3~5 m不等间距布置方案是深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基最优布置形式。

水泥土搅拌桩复合地基的设计及应用

分析了水泥土搅拌桩加固机理和适用范围,探讨了水泥土搅拌桩复合地基的设计内容、设计流程、指标计算和检测要求。以某泵站地基加固为例,具体分析了水泥土搅拌桩复合地基的设计方案。

建筑工程施工中深基坑支护施工技术管理研究

深基坑支护结构的施工技术管理是基坑工程的安全保障。为加强深基坑支护施工管理,保证支护结构质量和安全性,该文结合实际深基坑工程的支护结构,针对关键支护构件预应力锚索和水泥搅拌桩施工技术进行研究分析,依据支护结构施工方法及施工管理关键重难点,明确锚索和搅拌桩施工技术管理要素。结果表明,预应力锚索施工技术的关键管理要素为锚固体的成型质量;水泥搅拌桩施工技术的关键管理要素为水泥浆浓度以及提升速度。该结论为深基坑支护施工管理和保障深基坑支护施工质量提供理论依据。

基于ABAQUS的土工格栅和水泥搅拌桩复合地基加固研究

在城市道路建设过程中通常会遇到各种不同的地质情况,软土地基是常见的地质问题之一,城市道路的路基是路面的基础应满足强度、变形和稳定性的要求;由于软土具有天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低等特点,当采用软土作为路基基础时,应采取各类地基加固处理措施来对软土地基进行处理使得城市道路满足设计的要求。以长沙经开区党校路(东六路—福祥路)为案例,针对采用土工格栅和水泥搅拌桩加固软土形成复合地基的工况,运用ABAQUS建立了相应的数值模型模拟未施加加固措施和施加土工格栅结合水泥搅拌桩复合加固措施的情况,并以竖向沉降、水平位移、竖向应力三个指标进行了复合地基加固性能的规律对比分析,研究结论对城市道路软土地基处理起到很好的指导作用。

水泥搅拌桩单桩及复合地基承载力特性分析

针对软土地基的特点,采用水泥搅拌桩复合地基对路段进行处理,以减少工后沉降、提高地基承载力。以莆田市涵江区火车站站前道路建设项目为依托,分析水泥搅拌桩布置间距、桩径、桩长、水泥土强度等因素对单桩及复合地基承载力特征值与路基沉降的影响,以达到合理优化设计参数、在实际工程中节约成本的目的。

深厚软土地区水泥土搅拌桩复合地基施工技术应用

水泥土搅拌桩复合地基是软土地区常用的地基处理方法。该文结合台州南铁路智慧陆港新区项目工程,首先提出水泥土搅拌桩的施工关键技术及施工工艺流程,并通过水泥土搅拌桩试桩试验,分析检测结果并进行验证。结果显示,成桩3 d轻便触探桩身检测与成桩28 d竖向单桩承载力检测均满足要求,随着竖向荷载的不断增大,桩顶累计沉降值逐渐增大;最大沉降量7.15 mm≤40 mm,满足规范要求,成桩质量良好,验证水泥土搅拌桩复合地基施工工艺的可行性,为类似土层和相关工程提供有效参考。

水泥土搅拌桩复合地基承载特性及其影响因素研究

文中对水泥土搅拌桩复合地基的受力机制及加固机理进行分析,研究了影响复合地基承载特性的主要因素。采用单因素分析法,通过Plaxis 2D有限单元软件进行数值模拟,探讨了不同上部荷载作用下褥垫层刚度、桩间距、桩径对复合地基承载特性的影响,并对复合地基沉降敏感性进行了分析。

长江漫滩区深基坑开挖引起地层和支护结构变形分析

南京江北新区某基坑设计开挖深度为6.35m,由于施工场地周围为道路围绕,地下水位埋深浅且地下含水量将为丰富,对基坑开挖极为不利。本文针对该漫滩区基坑,基于地质勘察、测试及室内试验得到的土层物理力学参数,采用小应变硬化本构模型进行有限元数值分析,研究了双轴搅拌桩结合坡面挂网喷浆止水的支护效果。结果表明,基坑底部隆起(31.42mm)和支护结构水平变形(7.6mm)均满足施工要求。