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CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻適量水泥加水拌和，是20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)的一種地基處理新技術(shù)。CFG樁適用范圍較廣，就土性而言，CFG樁可用于處理黏性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基。既適用于擠密效果好的土，又適用于擠密效果差的土，具有沉降變形小、沉降穩(wěn)定快等特點(diǎn)。用樁處理的地基，具有可使地基承載力大幅度提高并具有很大可調(diào)性的優(yōu)點(diǎn)，CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基共同工作。其中，墊層可采用碎石墊層土工格柵或鋼筋混凝土板碎石墊層的形式。研究主要通過建立有限元分析模型與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析，研究墊層內(nèi)加鋪土工格柵情況下 CFG樁、樁間土和土工格柵的受力變形狀況，進(jìn)而分析土工格柵對(duì)改善地基沉降、CFG樁和樁間土的受力變形所起的作用。
本現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段為某鐵路正線路基，試驗(yàn)段地形平坦，地勢(shì)開闊，試驗(yàn)點(diǎn)土層情況見表。
合工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別布設(shè)了液位沉降計(jì)、柔性傳感器進(jìn)行樁頂、樁間土沉降差和土工格柵應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)。
柔性傳感器測(cè)試土工格柵的受力和變形情況。碎石墊層中上層單向受力土工格柵沿線路縱向鋪設(shè)，下層沿線路橫向鋪設(shè)。上、下層土工格柵應(yīng)變分別如圖。
根據(jù)圖可以看出，柔性傳感器位移實(shí)測(cè)值多為負(fù)值，其絕對(duì)值均不大。實(shí)測(cè)最大的拉應(yīng)變?yōu)?，換算的土工格柵拉力，而雙向土工格柵，設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度大于 5。表明土工格柵受拉的作用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮出來，其原因有：樁土之間沉降差不夠大，不足以使土工格柵有足夠的拉伸變形而產(chǎn)生拉力；受土工格柵初始安裝狀態(tài)所影響，若初始安裝時(shí)，土工格柵整體或局部呈上凸?fàn)顟B(tài)，當(dāng)在上部填方荷載作用下沉降不大時(shí)，將使土工格柵出現(xiàn)壓縮變形。
本研究采用巖土工程、地下工程有限元分析軟件CFG進(jìn)行樁的數(shù)值模擬和仿真研究工作，建立如圖所示的有限元模型。在有限元模型中選取計(jì)算節(jié)點(diǎn)如圖所示，坡腳處、路肩處和路基中心處的樁頂沉降量和樁間土沉降量計(jì)算結(jié)果見表。由表可知，有限元模型計(jì)算的樁頂、樁間土沉降量以及樁頂和樁間土的沉降差與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合。
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