不均匀地基桥梁明挖基础变形分析

研究目的:研究在地基强度不均匀条件下,桥梁明挖基础沉降及水平位移随地基不均匀深度变化的规律,为桥梁的勘察、设计及施工提供参考。研究结论:不均匀地基明挖基础会发生差异沉降及水平位移差,地基强度低的一侧变形值较大;基础沉降量函数、差异沉降量函数、水平位移量函数为对数形式,水平位移差函数为常数;基础顶部位置沉降量、差异沉降量、水平位移量、水平位移差值最大,向下逐渐减小;随着地基不均匀深度的增加,基础沉降量、差异沉降量、水平位移量呈对数函数形式增长,增幅逐渐减小,但水平位移差值不随地基不均匀深度的变化而变化,其值为常数;基底部分地基强度越高应力水平越高,地基中软硬分界面应力集中,易成破坏区。因此当地基软硬不均时,桥梁明挖基础变形随着不均匀深度的增大而呈增长趋势;地基中强度较高岩土体及靠近地基强度较低一侧的桥墩部分为偏压区域,应充分验算其安全可靠度。     

载荷试验简介

随着我国社会主义建设事业的飞快发展,厂房地基的工程地质勘察也相应的发展着。为了使厂房地基基础部分的投资做到不浪费,则勘察人员与设计人员对于地基的强度与稳定性,一定要做到精确的了解,强度与稳定性决定于地基许可耐压力和建筑物结构的允许沉降和差异沉降。苏联部长会议国家建设委员会于一九五五年七月二十五日所批准的“房屋和工业建筑物天然设计标准及技术规范НИТУ-127-56”,虽对于有些地层可以依据土的物理指标而查出地基许可耐压力值,根据结构不同而查出差异沉降和允许沉     

低强度桩复合地基沉降计算方法研究

从低强度桩复合地基沉降变形模式出发,建立了一组低强度桩复合地基沉降计算的应力-应变协调方程。推导方程过程中,考虑了桩-土-垫层之间的相互作用,得出了桩土应力比和等沉面深度的解析解,并且进一步得到了桩和桩间土体的应力分布规律、压缩变形量、桩体上刺入垫层和下刺入下卧土层的刺入量。在此基础上,通过与复合地基下卧土层的压缩变形量求和,最终推导出了低强度桩复合地基的总沉降计算公式,为低强度桩复合地基的沉降计算提供了一种科学方法。     

地基承载力的双控确定方法

分析了目前规范确定承载力的方法,认为其不足之处是没有对应明确的安全系数和沉降变形值,实际应用中存在硬土或低压缩性地基的承载力偏保守,而软土或高压缩性地基以及大尺寸基础的承载力会因沉降变形过大而存在风险。建议地基的承载力应由岩土的强度参数和变形参数对具体的基础进行地基的强度和变形计算,按强度和变形双控的原则确定其最大地基承载力,可以获得地基承载力明确的安全系数和沉降值,获得更为科学合理的地基承载力,能更充分地利用地基的承载力进行地基设计,同时安全也更具有保障性,有较好的工程应用价值。建议现场压板载荷试验用于反算地基土的强度和变形参数,而不是用于直接确定承载力,现场压板试验没有进行到极限状态时建议用最大试验载荷值确定土的强度参数,土的变形参数则对试验曲线采用双曲线拟合确定。文中还建议了简易的双控确定方法,便于应用,通过案例对方法予以说明。     

地下水对地基沉降计算的影响评价

高层建筑地基方案的选择多以变形（沉降或差异沉降）控制,而地基沉降计算是建筑工程勘察阶段地基方案评价的一项重要任务,其计算分析结果直接影响地基基础方案的选择。而地下水对沉降计算结果有很大影响,通过具体工程实例分析了地基沉降计算中地下水位的选取、地下水位的变化等对地基沉降结果的影响。     

静压托换桩在某湿陷性黄土场地地基加固中的应用

针对某试验楼沉降较大的问题,通过调查裂缝分布和分析沉降观测的变化规律,得出造成该建筑基础沉降和差异沉降的主要原因,即地表渗水、地下水位较明显抬升和临近建筑物的地基下沉。为解决不均匀的湿陷变形造成地基差异沉降问题,提出采用坑式静压托换桩方案进行地基加固处理,并详细介绍了加固设计方案及施工工艺。通过对比加固前后的沉降观测结果,表明采用坑式静压托换桩加固效果较好,可有效遏制湿陷性黄土场地地基不均匀沉降持续发展势态,为类似加固工程积累了地区经验。     

软粘土层上的油罐差异沉降

根据某一大型油罐软基加固处理工程方案设计和优选需要,按照离心模型相似律,开展了三组模型试验,分别模拟了天然地基、土工合成材料袋装碎石垫层和既在填土层中设置袋装碎石垫层又在淤泥质粘土层设置土工合成材料排水板三种情况,以研究这一加固布置形式对减小高压缩性软土层地基上油罐罐底的差异沉降效果反应。模型油罐地基采用原型土重塑制备,现场土工合成材料袋装碎石采用柔性机织玻璃纤维细管塞装粗砂条模拟,并在不停机运转条件下模拟了多次充放水预压加载。试验结果表明,油罐软弱地基经土工合成材料袋装碎石加固后,罐底总沉降值和差异沉降值均明显小于天然地基情形下对应的沉降值,罐底畸变得到显著减小,就本文所述的土质条件、土层厚度和预压荷载强度,地基经加固处理后,油罐罐底畸变减小了近50 %。最后就土工合成材料在加固油罐地基布置形式的合理性进行了初步探讨。     

城市生活垃圾卫生填埋场沉降变形分析

城市生活垃圾填埋场地基沉降和垃圾堆体沉降受到的影响因素多,现行规范的计算方法直接采用与实际相差较大,为减少不均匀沉降对垃圾防渗层的影响、准确确定垃圾储量和保证垃圾堆体的稳定,开展垃圾填埋场沉降研究具有重要意义。垃圾填埋场沉降变形包括地基沉降和垃圾堆体沉降,垃圾堆体沉降又分为主沉降和次沉降,主沉降完成时间短于次沉降。通过对陕西省宝鸡市垃圾填埋场地基土进行沉降计算,最大沉降差超过100 mm,对垃圾防渗层不利影响较大;而对垃圾堆体沉降计算,修正后的计算值与沉降观测值非常接近。考虑不同地区地层差异和垃圾成分差异,积累沉降观测资料具有重要意义。     

粉喷桩处理高速公路桥头软基试验研究--以京珠高速公路广珠东线某试验段为例

通过在京珠高速公路广珠东线某试验段进行的系统室内配合比试验、工程桩大型无侧限抗压试验、现场天然地基、粉喷桩复合地基、粉喷桩单桩载荷试验和现场沉降观测,分析了粉喷桩的掺入比与桩体强度增长关系、处理的效果,探讨了粉喷桩处理软土地基的掺入比、强度增长、沉降量减少等机理问题,表明粉喷桩是一种处理桥头过渡段软基的有效方法。     

某核电工程岩体地基均匀性评价

岩体地基由于强度高,地基承载力大,对一般建筑物可视为均匀地基。但核电工程对地基的强度、均匀性等要求都非常高,必须评价其均匀性。对核电工程等重大工程的岩石地基均匀性评价,目前还没有非常规范的方法。本文拟从地形地貌、地质构造、波速特征、地基承载力以及地基沉降均匀性等方面加以评价,并结合用Hoek-Brown准则预测岩体强度进行地基强度均匀性评价。     

路堤下复合地基“三等沉区模型”

路堤下复合地基桩顶沉降小于桩间土沉降,桩体上部为负摩擦力,因此不能采用常规复合地基理论分析受力和变形。试验和数值分析表明,路堤下复合地基的路堤、桩身、下卧层范围内均存在一个等沉区,等沉区内同一水平面上不同点的沉降相同的区域。据此提出了“三等沉区模型”,该模型不但地基与桩体参数对复合地基的影响,而且可以考虑路堤高度、下卧层厚度、强度等参数对复合地基的影响。实测和数值模拟表明该模型是合理可行的。     

浙江台州高速公路一期工程软土地基综合处理效果的分析――以浙江台州黄岩软土地基试验路段为例

浙江台州高速公路为主要由淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土组成的软土地基,经过预压法、轻质路堤法、土工合成材料加筋垫层等方法的综合处理,效果明显。在填筑过程中,使路堤保持稳定;在预压阶段,加速了地基的沉降,缩短了预压期;在路堤与桥头衔接部位,减少了两者之间的差异沉降;在高速公路建设的全过程中,增强了路堤的整体性能,提高了软土地基的力学强度,保证了全路段投入运营后的稳定和安全。      

延安新区大厚度压实填土地基均匀性评价

延安新区大厚度压实填土由于其形成过程的特殊性,现行规范对其地基均匀性评价无具体的评价依据和判定准则。在研究了压实填土的工程性质和差异沉降影响因素的基础上,创新性地提出压实填土地基差异沉降敏感度概念,并给出了具体的地基均匀性判定方法,便于进行压实填土地基均匀性评价,为建筑物总平面布置、地基处理及基础设计提供依据。大厚度压实填土不均匀地基不仅应进行针对性的地基处理,还应采取必要的结构措施,并加强建筑物沉降观测,以进行长期深入研究。     

砂井排水堆载预压软基处理的工程实践

对厚度10.5~13.8m、埋深2~17m、高含水量、高压缩性、低强度及欠固结的不能满足公路工程建设工后沉降量要求的软基路段进行了砂井排水堆载预压法地基处理;采用分层综合法等理论方法,通过对地基处理前后地基沉降量的计算和预压处理工程中地层固结度的计算,并与预压过程中分层沉降量观测成果进行对比分析,预压处理后的地基工后沉降量可满足规范要求,达到了预期目的。     

CFG桩复合地基变刚度调平设计与分析

北京国际文化硅谷园位于北京朝阳区,工程场区以粉质黏土、粉土与砂土交互沉积为主,且地下水水位较高。该工程纯地下车库区域因自重不满足抗浮要求,采取了抗浮桩措施,同时主楼地基承载力不足,采用了复合地基,形成主楼复合地基+纯地下抗浮桩的型式。需要考虑主楼与纯地下车库,以及主楼的核心筒与外框架柱之间的差异沉降。通过基于地基与结构相互作用的差异沉降变形计算分析,验证控制与协调不均匀沉降的工程措施,设计选择合理的CFG桩持力层,调整主楼CFG桩桩间距、褥垫层厚度而调整地基刚度,并依据差异沉降计算分析优化调整抗浮桩的布置范围,实现了变刚度调平设计。工程检验与沉降实测,验证了本工程地基变刚度调平差异沉降的地基设计方案的合理性。     

刚-柔性桩复合地基变形特性有限元分析

在现场试验基础上对条形基础下刚-柔性桩复合地基进行有限元模拟分析。着重讨论了褥垫层、承台、刚性桩、柔性桩等的参数变化对刚-柔性桩复合地基沉降特性的影响。结果表明,复合地基沉降随着褥垫层厚度减小而减小,随着褥垫层模量增加而减小,承台厚度增加有利于减少差异沉降,刚性桩是控制沉降的主要构件,柔性桩桩长增加可以减少差异沉降。分析结果为刚-柔性桩复合地基的优化设计提供理论基础。     

论生石灰搅拌桩加固道路软基

采用生石灰喷粉深层搅拌桩(简称石灰搅拌桩)进行软土地基处理,具有设备简单、技术可行、施工方便、经济合理的特点,能有效地加固软弱地基,减少软土层沉降和整体工程工后沉降,提高软土地基的承载力。论文探讨了搅拌生石灰桩强度形成机理,公路软基处理的有效性及适用条件。     

模量对搅拌桩复合地基承载性能影响的数值研究

在现场试验的基础上,利用FLAC3D建立数值模拟模型,分别改变复合地基的褥垫层、持力层和桩体材料的模量,计算采用不同模量时复合地基的沉降以及桩土的应力,分析模量变化对复合地基承载力和沉降的影响规律。结果表明,褥垫层的材料和模量影响到桩间土承载力的发挥,褥垫层宜采用级配砂石,模量取值范围为20～50MPa。持力层模量增大可以提高复合地基承载力减小沉降,因此水泥土搅拌桩的桩端要进入到具有一定硬度的土层中,除软弱土外,其他土层做持力层其强度对复合地基承载力和沉降的影响不大。在一定范围内增大桩模量可以有效提高复合地基承载力减小沉降,采用水泥土搅拌桩加固软土地基时,桩的模量不要过大,建议取值范围为200～400MPa。     

重庆轻轨大堰基地挡土墙变形原因分析

通过观察挡墙变形裂缝和分析测量数据，对大面积堆载引起的地基不均匀沉降的原因进行了阐述，指出填土地基在压实处理时的不均匀性，造成局部地基强度偏低，雨季地表水体下渗，降低了土体强度是引起挡墙局部不均匀沉降的主要原因。根据实际情况，提出了立即封闭地表，减少水体下渗，适当增加挖孔桩配筋量，建立观测网、实施有效监测的处理措施。     

改扩建软土路基的变形分析与控制对策

针对典型公路的改扩建工程,通过现场原位试验对比研究了新老路基地基土体的差异性,老路基土体力学性质整体好于新路基,但这种差异主要表现在浅部一定深度范围内,且随老路堤高度增加而增大,超过这一深度范围后,新老路基土体力学性质差异不大。借助数值预测方法,分析了拓宽路基在运营期的沉降变形和可能引起的路面病害。结果表明:未经处理的软土地基会引起路基较大的工后变形,同时带动老路基产生固结沉降,影响新修路基的稳定性;而新老路基土刚度差异较大时,易导致新老路基产生过大的差异沉降。防治工程病害的关键在于提高路基的整体强度和稳定性以及新老路基的变形协调控制。