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考虑砂石桩固结的混凝土芯砂石桩复合地基固结解析解

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岩土力学 2013年第10期34卷 2835-2840,2856页

作者：石北啸杨燕伟谢荣星吴辛河北工程大学资源学院河北邯郸056038 南京水利科学研究院岩土工程研究所南京210029 中交第二公路工程局有限公司西安710065

考虑了混凝土芯砂石桩复合地基中砂石桩的环形排水通道、砂石桩体内的径、竖向渗流和土体施工扰动,并采用桩土共同分担荷载的初始条件,得到了混凝土芯砂石桩复合地基固结问题的控制方程,给出了控制方程的解答;并分别给出了复合地基按应... 详细信息

考虑了混凝土芯砂石桩复合地基中砂石桩的环形排水通道、砂石桩体内的径、竖向渗流和土体施工扰动,并采用桩土共同分担荷载的初始条件,得到了混凝土芯砂石桩复合地基固结问题的控制方程,给出了控制方程的解答;并分别给出了复合地基按应力和按变形定义的总平均固结度,分析了砂石桩桩体渗透系数、芯桩与砂石桩直径比对地基固结性状的影响。结果表明:对于混凝土芯砂石桩复合地基按应力定义的固结度与按变形定义的固结度表达式不同;地基的固结随着砂石桩桩体渗透系数增加而加快;砂石桩直径一定的情况下,固结速率随芯桩直径增大先增大后减小。最后对本文解和以往的两种解做了比较,与以往解相比本文解能够同时考虑环形通道和桩土荷载分担,给出的固结度介于以往的两种解之间。

关键词：混凝土芯砂石桩复合地基径向渗流固结环形排水通道

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考虑土体非线性的CCSG桩复合地基固结解

岩土力学 2015年第S1期36卷 639-645页

作者：蔡燕燕王海戚志博关云飞华侨大学岩土工程研究所福建厦门361021 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安陕西710075 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024

混凝土芯砂石桩(CCSG)桩复合地基是一种新型多元复合地基。通过引入地基土体的e-lgσ和e-lgk对数模型,考虑地基土体固结过程中压缩模量和渗透系数非线性变化的特征,推导出基于等应变假设的CCSG桩复合地基非线性固结解析解,且现有的考虑... 详细信息

混凝土芯砂石桩(CCSG)桩复合地基是一种新型多元复合地基。通过引入地基土体的e-lgσ和e-lgk对数模型,考虑地基土体固结过程中压缩模量和渗透系数非线性变化的特征,推导出基于等应变假设的CCSG桩复合地基非线性固结解析解,且现有的考虑土体非线性的砂井固结解和碎石桩复合地基固结解均是文中解的特例。根据该解析解得到桩土模量比、土体压缩指数与渗透指数比、荷载增量等无量纲参数变化时,CCSG桩复合地基的固结度曲线。分析结果表明,按应力和按变形定义的两种固结度不相等,通常按变形定义的固结速度较快;土体压缩模量和渗透系数的非线性变化对固结影响较大。最后通过和由实测数据获得的固结度曲线对比,验证了解析解的正确性。

关键词：混凝土芯砂石桩复合地基固结解析解土体非线性

地聚合物对水泥固化土强度的影响及其机理分析

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岩土工程学报 2016年第3期38卷 446-453页

作者：邓永锋吴子龙刘松玉岳喜兵朱雷雷陈江华关云飞东南大学交通学院岩土工程研究所江苏南京210096 江苏省公路局江苏南京210004 江苏省交通工程集团有限公司江苏镇江212016 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024

采用无侧限抗压强度、电镜扫描(SEM)和压汞(MIP)等试验方法,分析研究了地聚合物—偏高岭土(metakaolin)对水泥土的力学强度的影响规律,探讨了其改善水泥土强度的机理,并根据现场测试验证了实用性和经济性。试验结果表明:地聚合物掺入水... 详细信息

采用无侧限抗压强度、电镜扫描(SEM)和压汞(MIP)等试验方法,分析研究了地聚合物—偏高岭土(metakaolin)对水泥土的力学强度的影响规律,探讨了其改善水泥土强度的机理,并根据现场测试验证了实用性和经济性。试验结果表明:地聚合物掺入水泥土后,水泥土的无侧限抗压强度得到了大幅度的提高,然而强度与地聚合物掺量之间并非单一线性增加关系,而是由活性区域和惰性区域组成,转折点对应的MK掺量为3%;微观试验结果表明地聚合物掺入能产生更多的胶结物,使水泥土结构更加致密;基于试验数据给出了地聚合物掺量与水泥土强度增长的评价公式。现场测试结果和工程造价分析均表明了地聚合物具有较大的工程实用性。

关键词：水泥土地聚合物偏高岭土无侧限抗压强度机理分析现场测试

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混凝土芯砂石桩复合地基固结计算

水利水运工程学报 2016年第3期 46-52页

作者：杨燕伟关云飞李锦涛中铁第四勘察设计院集团有限公司云南昆明650201 南京水利科学研究院江苏南京210029

混凝土芯砂石桩复合地基具备了刚性桩复合地基承载力高及砂井地基排水固结快这两方面优点。复合地基固结计算中需要考虑其独特的刚性桩-砂桩-土荷载传递及环形排水边界。采用桩土荷载分担考虑芯桩的应力集中,建立能考虑混凝土芯砂石桩... 详细信息

混凝土芯砂石桩复合地基具备了刚性桩复合地基承载力高及砂井地基排水固结快这两方面优点。复合地基固结计算中需要考虑其独特的刚性桩-砂桩-土荷载传递及环形排水边界。采用桩土荷载分担考虑芯桩的应力集中,建立能考虑混凝土芯砂石桩复合地基环形排水通道的加固区固结计算模型,并采用改进谢康和法计算下卧层的固结。基于现场实测的桩土荷载,借助本文方法计算分析了试验段工程的超静孔压消散规律、固结度增长规律以及沉降发展规律,计算结果与现场实测结果较为吻合,验证了该方法的合理性。

关键词：混凝土芯砂石桩固结环形排水通道解析解

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k_0固结条件下淤泥土排水蠕变特性研究

岩土力学 2015年第8期36卷 2243-2248页

作者：王艳芳蔡正银周治刚关云飞南京大学金陵学院江苏南京210093 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210014 江苏省水利工程科技咨询有限公司江苏南京210029

利用室内试验研究土体蠕变特性时,因受试验条件限制较少开展土体的排水蠕变特性试验研究。对于先还原土体的先期固结条件,然后再开展土体的三轴排水蠕变特性试验的研究更少。为此,以淤泥土为研究对象,通过k0固结三轴排水蠕变试验探讨了... 详细信息

利用室内试验研究土体蠕变特性时,因受试验条件限制较少开展土体的排水蠕变特性试验研究。对于先还原土体的先期固结条件,然后再开展土体的三轴排水蠕变特性试验的研究更少。为此,以淤泥土为研究对象,通过k0固结三轴排水蠕变试验探讨了饱和淤泥土在轴向加载和侧向减载条件下的排水蠕变特性。由试验数据可知：排水条件下,两种应力路径的轴向蠕变规律基本一致,体积应变明显小于轴向应变,且随时间的延长呈现一定程度的剪缩与剪胀交替性。首次利用三单元力学模型推测出淤泥土的蠕变起始时间为施加偏应力荷载后的100~200 min之间。提出淤泥土蠕变系数的概念并总结其变化规律,得知淤泥土的蠕变系数与偏应力水平密切相关,即不论围压及加载方式如何,蠕变系数均随应力水平增大而增大,且基本呈直线关系,而与前期固结围压大小、蠕变荷载施加方式关系不大。最后提出了淤泥土蠕变本构模型建立的思路,即用南水双屈服面模型描述瞬时变形量和用蠕变经验公式描述蠕变变形量相结合的方式来建立蠕变本构模型。

关键词：淤泥土 k0固结蠕变试验蠕变起始时间蠕变系数蠕变本构模型

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低标号混凝土芯砂石桩复合地基固结一般解

工程力学 2013年第11期30卷 127-135页

作者：俞缙戚志博蔡燕燕关云飞华侨大学岩土工程研究所福建厦门361021 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024

CCSG桩(低标号混凝土芯砂石桩)复合地基是一种新型多元复合地基,为研究其固结性状,基于等应变假设和应力集中效应,建立可考虑涂抹区水平渗透系数变化、砂石壳内径向渗流和混凝土芯桩不排水特点的固结分析模型,推导了CCSG桩复合地基固结... 详细信息

CCSG桩(低标号混凝土芯砂石桩)复合地基是一种新型多元复合地基,为研究其固结性状,基于等应变假设和应力集中效应,建立可考虑涂抹区水平渗透系数变化、砂石壳内径向渗流和混凝土芯桩不排水特点的固结分析模型,推导了CCSG桩复合地基固结一般解。现有的Terzaghi一维固结解和普通复合地基固结解是该文解的特例。根据该文理论公式编制计算程序,获得了在涂抹区水平渗透系数3种变化模式下和各无量纲参数变化时,CCSG桩复合地基的平均固结度曲线。分析结果表明:涂抹区水平渗透系数变化和各无量纲参数的变化对CCSG复合地基固结影响显著。通过和由实测数据获得的固结度曲线对比,验证了该文理论解的正确性。

关键词： CCSG桩复合地基固结一般解涂抹区水平渗透系数

混凝土芯砂石桩振动沉管成桩效应及其累积特性研究

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水利水运工程学报 2019年第1期2019卷 18-27页

作者：唐彤芝明经平关云飞赵维炳南京水利科学研究院江苏南京210029

混凝土芯砂石桩是由高强度预制混凝土芯桩和透水的砂石外壳组合而成,常采用振动沉管施工工艺进行软土地基加固。针对混凝土芯砂石桩新颖的桩型特点,对软黏土地基中振动沉管工艺引起的成桩效应及其特性进行了现场测试分析和理论计算研究... 详细信息

混凝土芯砂石桩是由高强度预制混凝土芯桩和透水的砂石外壳组合而成,常采用振动沉管施工工艺进行软土地基加固。针对混凝土芯砂石桩新颖的桩型特点,对软黏土地基中振动沉管工艺引起的成桩效应及其特性进行了现场测试分析和理论计算研究。通过对远距离四桩施工全过程、全场地持续施工过程进行孔压、周边土体深层水平位移和混凝土芯桩桩身应力的实时跟踪监测,得到各监测量的变化规律和特点,揭示了振动沉管持续施工对各监测量消长变化的累积特性,指出振动沉管施工过程综合了静、动荷载对地基土的共同作用,体现荷载传递引起的能量在时间和空间上持续累积的特点。运用圆孔扩张理论对混凝土芯砂石桩沉管挤土的超静孔压和径向位移进行计算,探讨了理论解答与实际情况的适应性。

关键词：混凝土芯砂石桩振动沉管成桩效应累积特性圆孔扩张理论

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土体在水中的崩解对边坡稳定性的影响

岩土工程学报 2020年第S02期42卷 214-218页

作者：齐永正姜朋明刘欣怡张勇玲邱琬茹王天格查文杰江苏科技大学土木工程与建筑学院江苏镇江212003

库岸边坡失稳会对库区人民的生命财产造成巨大损失。水库滑坡不仅发生水位骤降时期,在水库蓄水水位上升时期,边坡同样会发生滑坡。从土体在水中崩解性状的角度探究水位上升期边坡滑坡机理。进行了相同体积不同底面边长(直径)的棱柱体和... 详细信息

库岸边坡失稳会对库区人民的生命财产造成巨大损失。水库滑坡不仅发生水位骤降时期,在水库蓄水水位上升时期,边坡同样会发生滑坡。从土体在水中崩解性状的角度探究水位上升期边坡滑坡机理。进行了相同体积不同底面边长(直径)的棱柱体和圆柱体试样在水中的崩解试验,以及4种不同含砂率圆柱试样在水中的崩解试验。结果表明:相同体积试样,比表面积越大,崩解速度越快;试样在水中的位置越深,试样崩解时间越短;随着试样含砂率的增大,试样崩解速度越来越快。土质边坡含砂率越大,越易失稳破坏。

关键词：土体崩解试验分析表面水膜渗透压力边坡失稳

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混凝土芯砂桩加固路基的沉降特性数值分析

水利与建筑工程学报 2023年第3期21卷 203-208页

作者：管中林齐虎陈荣平钟志强陈盛原赵维炳南京水利科学研究院江苏南京210029 中铁五局集团有限公司贵州贵阳550000

混凝土芯砂石桩(砼芯砂桩)是由混凝土芯桩和芯桩外部的砂石壳组成的复合桩,其芯桩能提高竖向承载力,而外部砂石壳作为竖向排水通道能加快桩间土孔隙水的排出,有效控制地基的工后沉降。对砼芯砂桩桩承式路堤进行了现场试验及有限元分析,... 详细信息

混凝土芯砂石桩(砼芯砂桩)是由混凝土芯桩和芯桩外部的砂石壳组成的复合桩,其芯桩能提高竖向承载力,而外部砂石壳作为竖向排水通道能加快桩间土孔隙水的排出,有效控制地基的工后沉降。对砼芯砂桩桩承式路堤进行了现场试验及有限元分析,现场主要进行了地基沉降和孔压的监测,将观测数据与有限元分析结果进行了对比研究,在此基础上进行桩体参数分析,以研究桩长、桩间距、砂桩直径对砼芯砂桩复合地基沉降特性的影响。结果表明:砼芯砂桩复合地基的沉降和超静孔隙水压力消散迅速主要是由于砂桩提供的快速排水通道;桩长、桩间距和砂墙宽度均对砼芯砂桩的沉降有一定影响,其中桩间距影响最大。

关键词：地基处理数值模拟混凝土芯砂石桩沉降