傾斜基底深厚軟土高速鐵路樁網(wǎng)復(fù)合地基穩(wěn)定性分析

以杭深高速鐵路一典型工點(diǎn)為例，采用flac3d建立有限元模型對路堤荷載作用下傾斜基底軟土樁網(wǎng)復(fù)合地基的受力變形特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：路堤頂部發(fā)生明顯的沉降和橫向位移，在路堤同一高度處，路堤中部沉降最大，路堤右側(cè)沉降次之，路堤左側(cè)沉降最小；樁頂沉降和地基土表面沉降、土工格柵的沉降和拉力均關(guān)于路堤中心不對稱，表現(xiàn)為右側(cè)大于左側(cè)，最大值出現(xiàn)在路堤中心偏向右側(cè)約2倍樁間距處；斜坡樁和懸浮樁的樁間土發(fā)生明顯的繞樁流動而平臺樁的樁間土并未發(fā)生繞樁流動現(xiàn)象；樁身彎矩分布與樁的位置和樁端嵌固條件密切相關(guān)。

通過京滬高速鐵路北段李窯試驗(yàn)段的現(xiàn)場試驗(yàn),對cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基的樁、土應(yīng)力和荷載分擔(dān)比進(jìn)行了分析研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基樁土應(yīng)力比隨著路堤填筑荷載增加而增大,在填筑結(jié)束后樁土應(yīng)力比基本維持不變。填筑結(jié)束時,平均樁土應(yīng)力比為3.2,樁荷載分擔(dān)比為50%,即樁土各承擔(dān)了一半的路堤填筑荷載,至預(yù)壓土卸載后26d增加至62%。樁帽邊緣處壓力大于樁帽中心處壓力,反映出樁帽間存在比較明顯的土拱作用。

高速鐵路深厚松軟土層cfg樁樁筏和樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降特性的試驗(yàn)研究——依托京滬高速鐵路李窯試驗(yàn)工點(diǎn)，對深厚松軟土層中cfg樁樁筏和樁網(wǎng)復(fù)合地基的沉降特性及規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得出如下主要結(jié)論：樁網(wǎng)復(fù)合地基的路堤底面地表沉降比樁筏復(fù)合地基的大20％。樁網(wǎng)...

通過監(jiān)測廣東潮汕車站深厚軟土地基沉降斷面,建立了全斷面有限元數(shù)值模型,分析了土工格柵在上部荷載作用下的拉力變化與變形大小,結(jié)果表明,土工格柵豎向位移沿整個路堤呈\"盆形\"分布,隨著土工格柵剛度的增加,格柵拉力逐漸增大,拉力在樁帽邊緣處最大,樁間次之,樁帽中心處土工格柵拉力最小;粗顆粒的墊層材料可以限制土工格柵的變形,進(jìn)而均勻土工格柵拉力。

地下水產(chǎn)生的潛蝕作用和崩解作用,對地基中土洞發(fā)育乃至破壞失穩(wěn)有重要的影響。根據(jù)彈性理論及相關(guān)分析,可以獲得地基中土洞周邊土體的應(yīng)力狀態(tài),再利用莫爾-庫侖屈服準(zhǔn)則,對其進(jìn)行安全穩(wěn)定性判別。結(jié)合工程實(shí)例計(jì)算,發(fā)現(xiàn)地下水位變化將導(dǎo)致土洞周邊土體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生明顯改變,并有可能導(dǎo)致土洞地基破壞失穩(wěn)。

介紹某高速鐵路大橋橋墩在架梁期間出現(xiàn)的異常沉降及其發(fā)展過程,闡述堆載預(yù)壓處理方案,并從累計(jì)沉降量和相鄰墩高差較差兩個方面對該橋墩樁基進(jìn)行穩(wěn)定性分析,得出堆載預(yù)壓處理后的樁基穩(wěn)定性能夠滿足無砟軌道鋪設(shè)條件和軌道平順性要求的結(jié)論,并通過各種不同工況條件下的長期觀測數(shù)據(jù),佐證了結(jié)論的正確性和堆載預(yù)壓措施的有效性.

我國鐵路建設(shè)中廣泛使用樁網(wǎng)復(fù)合地基這種地基處理型式。樁網(wǎng)復(fù)合地基就是以樁作為豎向增強(qiáng)體,以網(wǎng)作為水平增強(qiáng)體的聯(lián)合型復(fù)合地基。以廈深鐵路潮汕車站的深厚軟土地基處理項(xiàng)目為例,采用有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算軟件flac3d,建立flac3d三維數(shù)值模型,對潮汕車站軟土地基上的路堤填筑過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過設(shè)置不同樁間距、不同樁帽尺寸對比分析了樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降規(guī)律。為施工期間的沉降預(yù)測及控制工后沉降提供合理的建議。

南桂公路k158+500～k180+000段為深厚軟弱地基,利用cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基對軟土地基進(jìn)行處理。通過計(jì)算初步確定了cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基的主要技術(shù)參數(shù),基于有限元軟件abaqus對荷載作用下復(fù)合地基的沉降值、水平位移及樁身應(yīng)力規(guī)律進(jìn)行研究,并從不同的樁長、樁間距及邊樁長度等角度進(jìn)行了仿真計(jì)算。最終得出本文推薦的cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基主要計(jì)算參數(shù):樁徑為40cm,樁間距為160cm,路基中心線附近樁長為8.5m,邊樁長度為7.5m。

低強(qiáng)度樁復(fù)合地基在提高地基強(qiáng)度,減少基礎(chǔ)沉降等方面發(fā)揮著重要作用。低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基既可以充分發(fā)揮樁體強(qiáng)度,又可以利用天然地基土的強(qiáng)度,但是對于樁與土的相互作用認(rèn)識得不清。目前規(guī)范在計(jì)算低強(qiáng)度樁復(fù)合地基穩(wěn)定性時采用條分法,在計(jì)算其沉降變形時采用復(fù)合模量法和分層總和法,以上計(jì)算方法未能滿足應(yīng)力應(yīng)變協(xié)調(diào)理論。針對以上問題,有學(xué)者采用了數(shù)值模擬、原位測試對比等分析方法,研究低強(qiáng)度樁復(fù)合地基的穩(wěn)定性及變型特性,并且取得了一些成果。但是,由于地基和荷載的性質(zhì)差異性較大,所以尚未總結(jié)出一種計(jì)算低強(qiáng)度樁復(fù)合地基穩(wěn)定性和變型特性的科學(xué)方法。在總結(jié)既有成果的基礎(chǔ)上,針對荷載、樁土強(qiáng)度、樁間距、墊層厚度等影響低強(qiáng)度樁復(fù)合地基穩(wěn)定性及變形因素進(jìn)行分析,為低強(qiáng)度樁復(fù)合地基的進(jìn)一步研究提供參考。

通過boussinesq公式的改進(jìn)解,考慮土拱效應(yīng),計(jì)算合理的樁身被動荷載,并根據(jù)非線性地基反力法,求得樁身內(nèi)力分布模式.在此基礎(chǔ)上,結(jié)合剛性樁復(fù)合地基的失穩(wěn)破壞模式,采用樁身抗彎強(qiáng)度控制路堤的整體穩(wěn)定性,并將其換算得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)用于極限平衡法中,得到一種以樁身內(nèi)力計(jì)算為基礎(chǔ)的路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基穩(wěn)定性計(jì)算方法.最后,將本文方法與三維數(shù)值模擬、傳統(tǒng)的極限平衡法以及等效砂樁法等簡化計(jì)算方法進(jìn)行對比.研究結(jié)果表明:本文方法能有效反映路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基失穩(wěn)破壞的機(jī)理,得到較合理的路堤整體穩(wěn)定安全系數(shù).

依托普洱車站軟弱地基上的超高填方工程,采用abaqus中的混凝土損傷塑性模型構(gòu)建了路堤荷載下考慮樁體損傷的phc管樁復(fù)合地基的三維數(shù)值模型,探討了phc管樁樁體的變形特征,并根據(jù)邊樁特征點(diǎn)的側(cè)向變形分析其穩(wěn)定性。結(jié)果表明:采用phc管樁復(fù)合地基可顯著控制路堤變形；且相較于常規(guī)的線彈性模型,采用混凝土損傷塑性模型可較好地反映phc管樁剛度退化后的變形特征,并能合理確定phc管樁復(fù)合地基的安全系數(shù)。

重慶市某房地產(chǎn)企業(yè)擬在渝懷鐵路人和場隧道上方修建住宅小區(qū),為對擬建建筑和既有鐵路隧道的相互影響及其穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析與評價,采用地層結(jié)構(gòu)法和結(jié)構(gòu)荷載法兩種技術(shù)手段,全面分析了修建高層建筑對既有隧道圍巖位移、應(yīng)力及對其安全系數(shù)產(chǎn)生的附加影響。

重慶時尚園工程3號樓在規(guī)劃的公路隧道上修建而形成洞室地基,為此,如何分析評價高層建筑洞室地基的穩(wěn)定性是主要的巖土工程問題。本文通過理論計(jì)算及三維彈塑性有限元數(shù)值分析,評價了隧洞開挖后建筑物與隧洞的相互影響,得出了有意義的結(jié)論,并提出了適宜的建議。該分析方法為以后類似問題的評價具有重要的參考價值。

針對某軟土地基工程滑塌實(shí)例,分析了產(chǎn)生滑塌的主要原因,并進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,提出具體處理方案和措施,可為類似工程問題的處理提供參考。

高速鐵路碎石樁復(fù)合地基的分析

達(dá)成高速鐵路巖溶隧道圍巖穩(wěn)定性分析——結(jié)合達(dá)(州)成(都)高速鐵路某巖溶隧道工程，建立巖溶隧道三維實(shí)體模型，利用三維快速拉格朗日法flac對隧道底部含有溶洞的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果表明：隨著隧...

由于采空區(qū)削弱或破壞了上覆巖土層的穩(wěn)定性,在其上修筑高速公路,往往會造成路基失穩(wěn),路面、橋梁涵洞等構(gòu)筑物的損壞病害,對高速公路工程危害很大。因此,在查明采空區(qū)工程地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,對采空區(qū)地基穩(wěn)定性進(jìn)行評價,在高速公路建設(shè)中具有重要意義。本文以二廣高速公路粵境段采空區(qū)為研究對象,采用工程類比法和結(jié)構(gòu)力學(xué)法對采空區(qū)地基穩(wěn)定性進(jìn)行了較深入地研究,探討了采空區(qū)勘察方法和地基穩(wěn)定性評價問題,得到了采空區(qū)地基穩(wěn)定性結(jié)論,并提出了采空區(qū)地基處理建議。

結(jié)合廈深鐵路(廣東段)4標(biāo)潮汕站場超大面積深厚軟土樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降控制施工及沉降變形觀測施工實(shí)踐,詳細(xì)介紹了沉降變形觀測技術(shù),包括觀測斷面的選取及布置原則、測試內(nèi)容、測試元器件的布設(shè)、沉降預(yù)測方法及預(yù)測計(jì)算、地基固結(jié)度的計(jì)算及分析,通過預(yù)測數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)的對比,證明了潮汕站場超大面積深厚軟土樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降控制施工方案的正確性,對指導(dǎo)同類型施工有借鑒作用。

對于深厚軟土中的長條形市政基坑,當(dāng)開挖深度較大時,抗隆起穩(wěn)定性及圓弧滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)考慮對面支護(hù)構(gòu)件和坑底加固等有利因素.深厚軟土的力學(xué)指標(biāo)對穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果的影響也非常大,軟土力學(xué)指標(biāo)的合理取值也非常重要,應(yīng)該不斷積累工程經(jīng)驗(yàn),推動計(jì)算理論的不斷完善.

結(jié)合我國南方某軟土地基工程特點(diǎn),通過方案比選,確定了使用cfg樁復(fù)合地基施工方案,詳細(xì)介紹了其施工工藝及注意事項(xiàng),并對cfg樁復(fù)合地基應(yīng)用效果進(jìn)行了檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明,cfg樁復(fù)合地基施工方便、效果突出。

在對cfg樁復(fù)合地基對路基穩(wěn)定性作用原理分析的基礎(chǔ)上,假定地基土體本構(gòu)模型為理想的彈塑性模型,屈服準(zhǔn)則采用廣義摩爾—庫侖準(zhǔn)則,其他采用線彈性模型模擬,采用平面應(yīng)變單元進(jìn)行計(jì)算,得出了不同樁長和樁間距對路基穩(wěn)定性的影響。

西南地區(qū)某機(jī)場高填方、場區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、分布有軟弱土層,因而高填方體地基的穩(wěn)定性問題是關(guān)鍵的工程技術(shù)問題。以場區(qū)西1#溝為例,在地質(zhì)巖體力學(xué)環(huán)境條件分析研究的基礎(chǔ)上使用先進(jìn)的flac-3d數(shù)值模擬技術(shù)對高填方體地基的失穩(wěn)模式進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上結(jié)合二維平衡計(jì)算對高填方體的穩(wěn)定性進(jìn)行評價,并對地基工程處理措施提出相應(yīng)的建議。