软土路基变形规律现场监测及FLAC模拟研究

以杭州绕城高速公路K28+830粉喷水泥搅拌桩处理试验段为工程背景,采用现场监测及FLAC2D数值模拟相结合的方法,对软土的蠕变-固结变形规律进行了研究.给出了路基变形现场监测方案,进行了软土路基变形平面FLAC2D模拟计算.结果表明,粉喷水泥搅拌桩使软土路基沉降和水平位移明显减小,地基稳定性增强,适宜加固饱和软粘土地基,尤其适合于桥头有相对硬层作为持力层的地段.FLAC2D计算结果总体上能反映实测的路基变形发展趋势,计算结果与现场监测结果基本一致.粘塑性蠕变本构模型可用于软土路基沉降预测预报,对软土路基沉降控制有一定参考价值.     

堆载加芯搅拌桩复合地基荷载传递与变形特性

加芯水泥土搅拌桩常被用于软土路基加固,为研究堆载作用下加芯水泥土搅拌桩复合地基的荷载传递规律、变形特性以及芯长比对其影响,结合实际工程案例进行现场基底沉降、地基深层水平位移、分层沉降、内芯桩竖向应力监测,构建不同芯长比三维有限元复合地基数值模型进行验证、对比分析,研究结果表明：①在堆载作用下,软土路基加固区存在中性点,在中性点上下,钢筋砼内芯桩与水泥土外壳桩荷载传递方式有所不同,钢筋砼内芯桩主要承担上部竖向应力,而水泥土外壳桩由传递剪切应力转换为承担上部竖向应力;②增加芯长比可以增加桩体的有效桩长,增长水泥土外壳桩承担传递剪应力功能的长度,减少作用在桩土界面的负摩阻力大小,有利于控制沉降;③增加芯长比能有效减少基底桩顶以及桩间土的沉降量,减少桩间土的竖向应力分担。     

高速铁路软土地区桩网复合地基沉降规律研究

为分析软土地区的高速铁路路基沉降规律,以某客运专线软土地基处理的工程实例为研究对象,对该段路基填筑过程和工后长期地基沉降观测结果进行分析,认为采用“水泥粉煤灰碎石桩+土工格栅+水泥级配碎石桩”复合地基加固形式的地基处理十分有效,满足客运专线地基沉降要求小于15 mm的要求.根据该工程实例情况,利用有限元分析软件ADINA建立相应的路基计算模型,模拟了桩径和桩间距不同时,路基填筑过程中地基表面的沉降变形规律,基于数值模拟结果建立了路基填筑过程中地基沉降的预测公式.数值模拟结果与现场沉降观测结果具有相同的规律,随着路基填筑高度的增加,地基沉降变大,且呈凹形沉降.研究结果表明,桩径和桩间距与地基沉降关系较大,桩径与地基沉降量成负相关关系,桩间距与地基沉降量正相关.     

软土地基中水泥搅拌桩施工试验设计实证研究

以山西阳蟒高速公路软土地基试验项目为研究对象,通过地质勘探绘制其软土物理力学特性随深度的规律曲线,并据此设计实验方案,进行抽芯样本无侧限压缩、现场单桩竖向抗压承载力强度试验与271 d的沉降观测,评定现场试验水泥搅拌桩的成桩效果。结果发现:在水泥掺入率保持不变的情况下,搅拌机速率与桩体的压缩性、承载强度呈近线性正相关关系;软土地基中,水泥搅拌率为18%,以40 r/min的水泥搅拌桩施工方案可以满足强度设计要求;荷载的增加将增加水泥搅拌桩处理后的地基沉降,同时水泥掺入量越大,沉降值越小。     

软土弹粘塑性模型在FLAC3D中的二次开发及其应用

依据FLAC3D所提供的二次开发平台,结合软土弹粘塑性流变模型,给出了具体实施的程序框图及编写概要.通过对侧向卸荷蠕变试验的数值模拟,并与FLAC3D内置的修正剑桥模型的计算结果作比较,结果表明,弹粘塑性流变模型所得到的结果更能反映软土的蠕变规律,从而验证了二次开发的可行性.     

CFG桩对路桥过渡段地基沉降影响模拟分析

根据现场实测的路基截面数据,采用ANSYS有限元软件建立路基模型,应用流变力学理论,计算出列车动荷载作用下经CFG桩加固和未经加固的路基沉降变形。结果表明:经CFG桩处理后的路基,在荷载作用下,路基顶部的沉降量明显减小,最大竖向沉降量满足客运专线路基沉降规范要求,并分析了CFG桩对粘性软土路基的加固机理。     

拓宽路基下软土地基工后沉降预测

拓宽路基荷载作用下的软土地基工后沉降是导致高速公路改扩建工程相关病害的主要原因之一。为了准确掌握软土地基的固结沉降状态及工后沉降值,为差异沉降控制手段的设计和动态施工提供依据和指导,建立了考虑蠕变的软土地基沉降模型;基于高速公路改扩建工程现场沉降监测资料,运用3层BP神经网络方法反演了计算模型的计算参数,并在此基础上运用有限元软件对拓宽路基的工后沉降作出预测。研究结果表明,实测沉降值与有限元计算沉降值的曲线基本吻合。     

水泥搅拌桩加固软土路基与试验检测方法分析

水泥搅拌桩加固软土路基,采用深层搅拌法打穿软弱土层、通过变桩距设计形成沉降过渡段,经过超载预压后大大降低了桥台与引道之间的工后沉降差．对于预防桥头跳车有良好的效果。本文以某高速公路段水泥搅拌桩处理桥头软土路基为工程背景,在简要介绍了水泥土搅拌桩的基本理论后,对加固技术和试验检测方法等做了分析。     

软土路基沉降规律三维有限差分模拟及分析

针对在软土路基段新建高速公路沉降大的缺点,为了研究新建高速公路在软土地质区域的沉降分布规律,本文以新澄杨线为研究对象,借助FLAC三维有限差分计算软件,采用数值模拟计算了实例工程的沉降分布,研究了实例工程天然路基段和复合路基段的分布规律,并基于实测资料进行计算精度对比。本文研究结果显示:①对天然路基段和复合路基段的沉降分布计算都较为精确,计算误差率在10%以内的数据点分别占86.0%与82.3%;②虽然复合路基段的地质条件比天然路基段要恶劣,但通过水泥搅拌桩加固等方法处理后,沉降值要远小于天然路基段,加固方式合理有效。     

北沿江高速公路河湖沉积相软土路基沉降规律研究

路基沉降是影响高速公路质量的关键因素,以北沿江高速公路马巢路一标段软土路基沉降为研究对象,结合现场沉降板观测数据,分析了PHC管桩处理与双向搅拌桩处理两种软土路基处理方法的不同和填土高度对路基沉降的影响。研究结果表明:采用PHC管桩处理的路基沉降小于采用双向搅拌桩处理的路基沉降;软土路基沉降量随填土高度的变化而变化,填土高度越大,路基沉降量也越大,填筑加载瞬间沉降量及沉降速率较大,随着时间的推移,沉降速率逐渐减小并最终趋于零,路基达到稳定,分析结果可为类似工程施工提供参考。     

路堤荷载下长板-短桩工法复合地基

提出了长板-短桩工法复合地基的软土地基加固方法：将水泥土搅拌桩法与塑排板排水固结法结合起来，用短的搅拌桩加固上部软土地基，用长的塑料排水板插入深层软土地基，填土预压联合处置深厚软土地基，形成新的联合处理工法．在江苏省淮盐高速公路软土地基处理试验段的监测与测试结果表明：长板-短桩工法复合地基对短桩以下软土的加固效果较好，且有利于提高地基的承载力和稳定性．在长板-短桩工法处理段落，短桩有一定的向下刺入，桩土应力比较小，桩土变形相对协调．通过改变短桩的桩长和桩间距，可以调整地基的总沉降．     

考虑地层蠕变效应的桥梁桩基施工对邻近运营地铁隧道的影响

为研究桥梁桩基施工引起地层蠕变行为对邻近地铁隧道安全运营的影响,依托实体工程,采用卸荷条件下黏土蠕变特性试验确定了隧道周围土体的蠕变模型,通过数值模拟手段(FLAC3D软件)与现场监测相结合的方法,分析了桩基开挖期间地铁隧道的竖向位移、水平位移和应力分布状态。结果表明：广义Kelvin本构模型能够较为准确的描述黏土体开挖卸荷时的蠕变效应;桩基开挖后,邻近地铁隧道衬砌位移不断增大,随后进入稳定状态;随着桩基开挖数量的增加,地铁隧道竖向位移和水平位移总体表现为下沉和向外收敛趋势;桩-隧最小净距越小,桩基施工对隧道影响越大,采用隧道双侧布桩的施工方式,能够有效降低桩基开挖时隧道拱腰的累计水平位移,有利于地铁隧道的安全稳定运营。     

水泥搅拌桩在高速公路软土地基处理中的应用

结合工程实例，详细介绍了水泥搅拌桩的施工工艺和实验检测方法，指出经检测路基的沉降完全符合规范要求，说明采用水泥搅拌桩进行软土地基处理的方式是有效的，其方案是可行的。     

高速公路软基沉降的数值模拟研究

软弱路基在路堤填筑过程中的沉降规律是高速公路施工的关键问题，本文应用有限元数值方法，研究了粉喷桩复合地基在填土过程中沉降的动态过程，揭示了沉降过程中软土的固结规律，对于指导路基施工具有一定的意义。     

软粘土蠕变变形对于路基沉降和拓宽工程影响的有限元分析

根据适用于软粘土的由S-CLAY1模型得出的弹塑性模型和由三轴蠕变试验得出半经验半理论的蠕变模型,利用河海大学研制的BCF有限元计算软件对沪瑞高速公路竹城段路基沉降及拓宽工程进行沉降计算分析,并与卢萍珍的计算结果进行了对比,给出了相关工程意见.     

考虑时间效应的不同厚度高回填场地桩基受力特性分析

为明确高回填场地回填土蠕变对桩基受力和变形的影响,基于有限差分软件FLAC3D中内置的Burgers模型,选用桩顶荷载为1MPa,桩径为2m,嵌岩深度为6m（3倍桩径）,回填土高度分别为10m、15m、20m和25m的桩基,通过数值模拟的方法研究了考虑时间效应下不同厚度高回填场地桩基受力性能。结果表明：不同填土高度其对应的蠕变稳定时间也不尽相同;随着桩周填土蠕变时间的增加,各工况桩周回填土沉降随之增大最终趋于稳定;桩周回填土蠕变稳定后,增加回填土厚度,桩周回填土最终沉降、中性点深度变化、桩身最大轴力以及桩端阻力和位移均随之增大,各工况桩周回填土最终沉降、中性点深度变化、桩身最大轴力以及桩端阻力和位移均线性相关;可见高回填场地桩基设计施工中回填土蠕变以及填土厚度的变化对于该场地桩基的影响不可忽视。     

深厚欠固结软土悬浮桩复合地基固结沉降

沿海填土地区通常存在软土地基,其中软土层较厚,土壤欠固结现象普遍存在。这导致了诸如承载力不足、固结周期长、沉降量大等问题。为改善欠固结软土地基的低承载能力问题,依托珠海南湾大道悬浮桩地基工程,采用Flac3D有限差分计算软件建立复合地基模型,并将计算结果与短期监测数据进行比对,以验证模型的准确性。对深厚欠固结软土悬浮桩复合地基的沉降变形特征、孔隙水压力消散特征以及土体有效应力增长过程进行了研究。研究结果表明：模型的计算结果与监测数据基本吻合,数值模型能够准确反映饱和软土复合地基的固结和沉降特征,为深厚欠固结软土地基的道路施工提供了理论参考。     

碎石挤密桩在软粘土地基中的应用

碎石桩用于处理软粘土地基，可起到置换和排水的作用，加速土的固结。形成的桩体与固结后软粘土的复合地基，能显著地提高地基土抗剪强度，从而提高地基土的承载力，减小地基的沉降与变形。这种桩施工机具常规，操作工艺简单，场地干净，可节省水泥、钢材，能就地使用廉价地方材料，加速进度，降低工程成本，应用较为广泛。     

浅谈水泥搅拌桩加固软土地基处理的路基沉降分析

根据经水泥搅拌桩加固软土地基后的路基沉降观测数据,选取两段不同加固深度的路基,从地基固结深度、路基加载速率等方面进行了分析,确定了路基施工的最佳时间,为同类工程施工提供了经验。     

软土中桩基工后长期沉降的预测模型

基于软土中桩基工后长期沉降的机理,采用理论分析和工程实际相结合的方法,提出适用于软土中桩基工后长期沉降的预测模型.研究结果表明:提出的预测模型和简化预测模型均可综合考虑地基土体的固结和蠕变,能很好地反映沉降发展的实际情况:但基于土体固结和蠕变对桩基工后沉降的影响程度,对非挤土桩基工后40 d后的实测沉降,可考虑选用简化预测模型进行预测,在其他情况下则宜采用未简化的预测模型进行预测.