摘要：地铁桩基钢套管近距离施工会引起既有运营铁路框架桥的附加应力和变形,文章依托长沙地铁1号线北延线高架桥桩基近接既有铁路框架桥工程,基于Mindlin应力解和Pasternak地基梁,建立钢套管施工引起框架桥纵向变形的计算方法。结合实测数据对该方法的准确性进行验证,并分析桩径、地层弹性模量、相对净距及施工附加力对框架桥纵向变形的影响规律。结果表明:钢套管施工过程对周围土体的附加力主要包括土塞压力、套管侧径向压力和套管侧摩擦力,施工扰动主要源于钢套管的旋进过程;框架桥随钢套管施工深度的增加先隆起再逐渐沉降;套管侧摩擦力是框架桥变形的主要因素,径向压力对变形影响最小;纵向差异沉降与桩径成正比,与弹性模量和相对净距成反比;相对净距为框架桥变形的主要控制因素,在4倍桩径范围外时变形逐渐趋于零。工程中可从增大弹性模量和相对净距,减小土塞压力、套管摩阻力和桩径的角度控制框架桥变形,研究结果可为类似工程的设计施工提供依据。

摘要：顶管工程中对端头工作井局部土体的有效加固是成功实现顶管穿越的重要保障。因此,以紧邻南昌市丹霞路道路的地下综合管廊顶管端头工作井采用MJS工法加固工程为依托,通过现场工况分析、钻孔取芯检测以及数值模拟计算,分析了采用MJS工法对多舱顶管大断面端头工作井的加固作用效果。分析结果表明:大断面多舱顶管端头工作井采用MJS工法桩区分强弱加固区和局部楔形体加固方案完全满足工程安全质量要求,顶管结构下卧既有运营地铁隧道结构工况对周围土体施工扰动控制要求很高,采用该加固方案对控制周边地层位移有显著效果,而且对类似工程的设计施工具有指导性意义。

摘要：采用自制一次成型模具制备压实度分别为90%、93%和96%的三轴试样,自制干湿循环试验装置对试样进行喷雾加湿和暖风干燥,定量模拟现场路基土含水率变化过程获得不同湿度和不同干湿循环次数的试样,通过常含水率动三轴试验测试其动强度与动模量变化规律。结果表明:累积应变随振次的变化分为塑性安定型、临界型和破坏型;临界动应力和最大动弹模随压实度的降低而减小,且减小幅度逐渐增大,随含水率的增大压实度的影响减弱;临界动应力和最大动弹模随含水率的增大而减小,临界动应力在含水率大于最优含水率时减小幅度相对较大;临界动应力和最大动弹模随循环次数的增多而降低,且降低幅度逐渐减小。

摘要：针对在厚层红黏土区域进行高填方机场建设,单一桩型复合地基不能满足工后沉降与稳定性的问题,基于贵阳机场三期扩建项目试验段,采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)联合碎石桩(GC桩)法对红黏土地基加固处理。通过重型动力触探、静力触探、标准贯入、静载等现场试验对地基处理的效果进行分析,并监测得到在加荷过程中复合地基桩-土应力比,以及填筑过程中桩土压力、孔隙水压力的变化和地基沉降规律。研究结果表明:1)高填方红黏土地基经过GC-CFG组合桩处理后,承载力约提升2.46倍;2)桩间距为1.0,1.2和1.4 m的复合地基能有效提高红黏土的全深度内标贯击数,最大分别提高59.3%,69.5%和74.2%,优化设计方案的桩间距选为1.4 m;3)复合地基载荷试验中CFG桩、碎石桩与桩间土的应力随着荷载的增大和置换率的提高而增大,桩体刚度越大,应力增加速率越快;加载过程中CFG和碎石桩的桩土应力分别稳定在5.0和2.0左右,相对于载荷试验的结果偏小;4)地基孔隙水压力在道基填筑预压过程中快速消散,沉降和变形速率逐渐收敛,桩间距1.4 m的GC-CFG组合桩能有效减小深厚红黏土地基的工后沉降。研究结果可为高填方红黏土地基处理设计提供参考。

摘要：为研究不同初始含水率和有机质含量下水泥土的抗压、抗折、抗剪强度变化规律及其相互关系,选取珠海典型软土制备不同水泥土试样,分别进行无侧限抗压试验、抗折试验、压缩试验以及三轴剪切试验。分析不同初始含水率、水泥掺量和有机质含量对水泥土抗压、抗折和抗剪强度的影响。结果表明:水泥土无侧限抗压强度与抗折强度均随初始含水率和有机质含量的升高而降低,且水泥掺量越大,降低的幅度越大。初始含水率从40%提高到80%,抗压强度降低幅度达80%;有机质含量从3%升至20%,抗折强度降低约30%,抗压强度降低幅度达35%,且初始含水率越高,有机质含量对强度的影响程度越大。压缩模量随水泥掺量的增加而提高,提高的幅度随含水率升高先增加后减小。三轴试样剪切破坏形式随着初始含水率的提高由脆性向塑性转变,内摩擦角和黏聚力随含水率的升高、水泥掺量的降低呈非线性下降趋势,初始含水率从40%增至80%时水泥土的内摩擦角降低0.25~0.42倍,黏聚力降低约0.52倍。基于试验结果,建立抗压强度与抗折强度、压缩模量、黏聚力之间的线性经验公式,并根据无侧限抗压强度与水泥掺量和有机质含量的经验关系,给出不同初始含水率和有机质含量下水泥土搅拌桩现场施工水泥掺量取值范围,为软土区域水泥土搅拌桩的设计和施工提供参考。

摘要：地铁盾构近接施工产生的地层扰动与变形会对既有敏感构筑物使用安全造成威胁。为分析盾构下穿施工对既有铁路建构筑物变形的影响,以长沙地铁6号线盾构长距离下穿京广铁路客货运框架桥为工程背景,建立盾构下穿施工的三维数值模型。研究不同注浆压力、土仓压力及地层加固情况下框架桥和轨道的变形受力特性,并结合现场实测数据分析盾构掘进参数的变化特征及既有结构的变形规律。模拟结果表明:盾构左线先行施工对框架桥和轨道变形的影响大于右线;注浆压力和土仓压力的提高,以及地层加固措施的采取,能有效控制框架桥和轨道的沉降变形;轨道结构变形随注浆压力和土仓压力的提高而减小,分别达到0.30 MPa和0.16 MPa后继续提升时对沉降控制效果逐渐减弱。实测数据表明:右线盾构掘进参数相比左线较小且更稳定,总推力和刀盘扭矩控制在13000 kN和3500 kN·m以下可确保安全快速掘进;框架桥和轨道变形随盾构掘进变化明显,下穿前变形较小,下穿时变形开始增大,下穿后变形逐渐稳定;框架桥整体变形在-1.75~1.37 mm之间,轨道变形在-3~2 mm之间,轨道高低偏差和变形速率均小于控制标准。在施工过程中应重点关注先行隧道的施工影响,并严格控制盾构掘进参数,合理选择地层加固措施,以保证既有铁路构筑物的运营安全,研究结果可为今后类似下穿工程设计与施工提供参考。

摘要：次固结变形是导致深厚软土区基础设施过大工后沉降的重要原因,为研究珠海海相高含水率软土的次固结特性和次固结系数的变化规律,对珠海典型区域不同深度原状土样进行一维次固结压缩试验,分析固结压力、超固结比、不同加荷比对珠海软土次固结性状和次固结系数的影响。试验结果表明:次固结时程曲线呈反S型,同一土样累计次固结变形量约占总变形量的25%,在压缩变形过程中不可忽略;次固结系数随固结压力的增大先增大再减小最后趋于稳定,在固结压力200 kPa左右达到峰值;次固结系数随超固结比的增大呈非线性减小,超固结比越大,土体次固结系数减小的程度越大;次固结变形随加荷比的增大而增大,但最终固结沉降量由所加的最大荷载决定。将试验得到的珠海软土次固结系数与其他沿海地区软土次固结系数对比发现:珠三角软土次固结系数在0.015~0.02之间,大于长三角和天津地区软土次固结系数,其次固结特性相对长三角和天津地区的更明显。在试验结果的基础上结合已有文献中的试验数据,建立珠海软土次固结系数与压缩指数、天然含水率和塑性指数的线性经验公式。研究结果可为珠海地区软基处理合理设计和长期变形准确预测提供参考。

摘要：引扩孔灌浆扩体预制桩采用钻机预先成孔、压灌水泥砂浆或细石混凝土等厂拌胶凝材料后、植入预制桩的方法,极大扩展了预制桩工程适用范围,是一种新型而有效的桩基形式。然而,由于其工作机理涉及到预制桩-扩体材料-周围土不同材质的相互作用,采用已有桩土荷载分析方法无法全面阐述其承载机理。针对引扩孔灌浆扩体预制桩中预制桩-扩体材料-周围土的协同承载机制,考虑预制桩后植入对周围扩体材料和土体的挤扩效应,基于厚壁圆筒理论分析竖向承载时预制桩-扩体材料-周围土的径向相互作用;引入扩体桩复合桩身综合弹性模量的概念,并给出其表达式。在此基础上,分析扩体桩复合桩身竖向承载变形模式,并将扩体桩位移划分为桩土界面相对位移与桩土界面外土体剪切位移2部分;基于剪切位移法和荷载传递原理,揭示竖向承载时扩体预制桩与周围土体的相互作用规律,建立扩体预制桩竖向承载变形的简化计算方法。通过与工程实例的对比,验证本方法的可靠性,并对扩体材料的设置因素进行算例分析。研究结果表明:扩体材料厚度与刚度的增加,相同竖向荷载作用下扩体桩顶沉降位移呈减小的变化趋势,有利于复合桩身的竖向承载。引扩孔灌浆扩体预制桩竖向承载变形简化计算方法的建立,可为类似桩型的工程应用与设计提供参考。

摘要：基于沉降控制设计理念,无砟轨道京沪高速铁路地基处理采用筏板+垫层+疏桩的方法,形成复合桩基以实现有效减少工后沉降和充分利用地基承载力的优化加固方案。为探索该新方法沉降控制机制,选用CFG桩开展了复合桩基现场试验研究,对复合桩基在高速铁路路基填筑、静置、预压卸载过程中的地基沉降变形、桩和桩间土土压力、筏板顶与底部压力进行了长期观测,分析了路基沉降变形、桩-土应力比和荷载分担比以及筏板的受力随填筑高度和固结时间的变化规律。研究表明:筏板+垫层+疏桩联合加固地基方案在初期充分发挥了桩间土承载作用,导致桩与桩间土产生差异沉降;随着垫层的调节作用,筏板可集中发挥桩体的承载能力及显著提高桩顶应力集中程度,地基土沉降主要发生在加固区范围内,从而揭示了复合桩基在路基荷载下的承载机制和变形特性。现场试验结果可为指导高速铁路CFG桩复合桩基设计参数的进一步优化提供试验依据。

摘要：路基土动态回弹模量MR是路面设计和使用性能评价采用的关键参数,运营期间受含水率变化影响显著。以压实红黏土为研究对象,制备了6个不同含水率和3种不同压实度的试样,采用滤纸法测试了不同状态下的基质吸力,并通过动三轴试验研究了含水率、压实度、动偏应力和围压对动态回弹模量的影响。试验结果表明:MR随压实度、围压的增大而增大,随动偏应力增大呈非线性减小;MR随含水率增大急剧降低,从最佳含水率增加4.5%时,不同压实度下MR均降低约50%,动偏应力和压实度对MR的影响随含水率增大逐渐减弱;MR随含水率和饱和度的变化规律与土性显著相关,而不同土样的MR随基质吸力变化趋势基本一致。进而引入基质吸力,建立了综合考虑含水率和应力水平影响的压实路基土MR预估模型,通过本文和文献试验数据证实了该模型的适用性,并基于13种土样的试验结果建立了模型参数与物性指标之间的经验关系。