CFG刚性桩复合地基应用中几个问题的浅析

对CFG刚性桩复合地基在软土地基中的应用、褥垫层的设置原则、桩间土强度变化规律、CFG桩的地基承载力特征、桩土应力比和荷载分担情况进行了分析论述。     

褥垫层厚度对深厚软土地基沉降特性的影响

基于深厚软土刚性桩复合地基工程实例,运用ABAQUS有限元软件,对褥垫层厚度为0.6 m～1.2 m的深厚软土刚性桩复合地基进行数值模拟,研究褥垫层厚度对刚性桩复合地基沉降量及桩土应力比的影响。结果表明：随褥垫层厚度增加,地基沉降量增大,桩土应力比先减小后缓慢增大。当褥垫层厚度为1 m时,桩土应力比最小,此时厚度为最优褥垫层厚度。因此,采用大厚度褥垫层刚性桩复合地基加固深厚软土地基能有效的降低地基桩土应力比,充分发挥桩间土的承载作用。     

现浇X形桩复合地基静载荷试验研究

结合南京市桥北污水处理厂软土地基处理工程,开展了现浇X形桩单桩、单桩复合地基和多桩复合地基的静载荷试验研究,现场测得其荷载-沉降关系曲线、桩身轴力与桩侧阻力、桩土荷载分担与桩土应力比、桩侧阻力与桩端阻力的分布规律,重点论述分析了多桩复合地基竖向承载力的变化特性和规律。试验研究结果表明:X形桩单桩承载力、单桩及多桩复合地基承载力均符合设计要求;布桩间距、布桩方式及桩长是影响单桩复合地基承载力的主要因素;多桩复合地基的受力特性及变形规律与单桩复合地基基本相同;多桩复合地基桩侧阻力的整体分布规律符合传统圆形桩特点,且中性点位置在桩长的1/4～1/3处;在满足设计要求时,桩土荷载分担比例桩约为63%、土约为37%,桩土应力比约为27;桩的最大侧阻力值是桩承载力值的73.2%,具有典型的摩擦桩的特性。试验研究成果为X形桩复合地基在市政构筑物软土地基处理设计和施工应用提供了可靠的参考依据。     

水泥粉煤灰钢渣桩复合地基承载力与沉降特性试验研究及应用

总结了ＣＦＳ桩复合地基的设计、检测和加固效果,其中特别对ＣＦＳ桩复合地基承载力特性、附加应力、桩土应力分担比、荷载分担比各自特征及相互关系进行了分析论述,并与相类似的ＣＦＧ桩复合地基作了简单的比较。     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性的试验研究

完成了一组水泥土搅拌桩4桩复合地基载荷试验及桩顶应力、桩间土反力的原位测试。试验结果表 明,复合地基承载力高于单桩承载力;桩体屈服前,复合地基桩土应力比、桩土分担荷载比、应力集中系数、桩 间土承载力折减系数随外加荷载的增加而增加;应力减少系数随外荷载的增加而减小。     

钢渣桩在湿陷性黄土地基中的应用和环境效应研究

通过钢渣桩在河南某地湿陷性黄土中的静荷载试验、土压力测试等试验的试验结果,对钢渣桩复合地基、桩间土和钢渣单桩的p-s曲线、附加应力沿深度变化规律进行了分析;研究了桩间土承载力、桩土应力分担比、桩土荷载分担比的变化规律,对钢渣单桩和碎石桩以及钢渣桩复合地基和灰沙桩复合地基等的承载力特性进行对比和分析,并对钢渣桩复 合地基的环境效应进行了探讨,得出了有益的结论。     

多元复合地基中桩土应力比的试验研究

通过对刚-柔性桩组合的多元复合地基模型在不同褥垫层厚度的静载荷试验所得的数据,分析了多元复合地基中桩土应力比、桩土荷载分担比随荷载的变化关系及不同褥垫层厚度对桩土应力的影响。试验结果表明:在刚-柔性桩组合的多元复合地基中,随着总荷载的增加,刚性桩分担的荷载百分比及桩土应力比均增加,而柔性桩及桩间土分担的荷载百分比均减小,随着褥垫层厚度的增大,刚性桩和柔性桩与土之间的应力比均降低,但刚性桩的桩土应力比减小的幅度比柔性桩大得多。     

振冲碎石桩加固软土地基试验研究

以某水库拦河大坝地基处理工程为背景,介绍了振冲碎石桩加固软土地基的现场试验,并对碎石桩处理后复合地基的加固效果进行了检测分析,包括碎石桩桩体和桩间土以及桩土应力比等项的检测。最后综合重型动力触探试验、标准贯入试验、载荷试验和土压力盒读数的检测结果得出：碎石桩对工程软土地基的处理能达到预期的加固效果,其复合地基承载力高于设计要求,抗液化能力明显提高,并且这种复合地基可以有效减小地基总沉降,加速地基的固结,具有良好的导水性;桩土应力比变化曲线呈上凸抛物线型,其值一般在1-4之间;碎石桩桩身附加应力随深度衰减很快,在接近桩底时,其附加应力几乎为零,所以在用碎石桩处理地基时应注意碎石桩的有效长度。该方法在随后进行的地基大面积加固中得到成功应用。     

CFG-PHC组合式长短桩复合地基试验研究

通过3组CFG-PHC组合式长短桩复合地基现场试验,研究复合地基承载力特征值、桩土应力比、应力分布、荷载分担比等性状。试验表明长桩的桩土应力比大于短桩;达到极限承载力后,短桩和长桩的应力比趋于稳定。在达到复合地基承载力特征值时,桩间土承载力发挥最多,长桩次之,短桩最少。建议用发挥度组合法计算组合式长短桩复合地基承载力,且长桩、短桩的承载力发挥度可分别取0.6～0.8、0.2～0.3,认为桩间土强度发挥度β可大于1,并建议取1.4～1.8。     

复合地基优化设计方法研究

综述了桩土相互作用的一些结论,通过对桩土协调变形的作用和桩土应力比的调整关系进行了研究,得出了桩土模量比和桩土应力比之间的内在联系,进而提出了复合地基优化设计的方法,并从桩土协调工作、荷载分担方面论述了复合地基褥垫层的作用,得出复合地基承载力的计算公式。     

某工程水泥搅拌桩复合地基的载荷试验研究

通过现场复合地基静载荷试验和桩土应力比的测试,探讨了水泥土复合地基桩距拉大以后的承载性状和桩土应力比。试验结果表明：复合地基在“有效桩长”范围内,承载力可以满足要求,并形成“加筋垫层”,有效扩散应力,使沉降变形减小;桩土应力分布合理,使桩和土体各部分的承载潜能均可以得到较好地发挥,从而使复合地基可以较好地满足承载和沉降的要求。     

软土地区竹节桩复合地基承载特性试验研究

结合东钱湖车辆基地软基处理工程,开展了桩间距分别为1.8 m、2.0 m和2.2 m,桩长20 m、22 m和24 m,正方形布置(4×4)的竹节桩复合地基承载变形特性试验研究。对3个试验工况的竹节桩复合地基进行了单桩、单桩复合地基静载荷试验,测定了桩土应力比及群桩复合地基的沉降,结果表明:本场地3个工况竹节复合地基的单桩抗压承载力和复合地基承载力均满足120 kPa的设计要求;各工况单桩静载试验测试的桩土应力比主要分布在4.0~6.0间,群桩静载试验测试的桩土应力比差异较大,随桩间距的增大而减小。竹节桩复合地基在宁波软土地区具有较好的适用性。     

橡胶水泥土桩复合地基的承载性状

通过橡胶水泥土桩复合地基室内载荷试验,研究了橡胶水泥土桩复合地基的承载特性及橡胶粉掺量的影响。对于橡胶水泥土单桩复合地基,桩土荷载随上部荷载变化存在再分配过程。桩土应力比在加载过程中非定值,曲线呈上单凸峰变化。褥垫层厚度对橡胶水泥土单桩复合地基的桩土应力比同样有调节作用。随着橡胶粉掺量的增加,复合地基的比例界限值增加;桩身的应变增大并沿随桩身高度呈显著线性变化;桩土应力比值减小。研究表明,合理调整桩身橡胶粉掺量可以优化桩土应力比,改善复合地基承载性能。     

水泥土搅拌桩复合地基研究现状与进展

结合水泥土搅拌桩复合地基在我国公路和工民建等领域的广泛应用,介绍了水泥土搅拌桩承载性状、复合地基承载力计算、桩土应力比、复合地基变形模量和地基沉降等方面目前所取得的进展,以促进水泥土搅拌桩复合地基的研究应用。     

不同型式复合地基试验对比分析

基于相似理论,设计并完成了土工格室加筋垫层、砂井、散体材料桩、柔性桩等九组复合地基模型试验,并对其加固效果进行对比分析,分析结果表明：水平加筋垫层的设置可扩散上部荷载,提高复合地基承载力,土工格室的加强效果优于土工格栅;桩体复合地基须考虑群桩效应的影响,其承载能力明显好于加筋垫层复合地基;不同加载范围下桩和土体的承载能力发挥程度不同,单桩加载下桩体承载能力发挥较三桩、七桩加载时大,碎石桩桩顶桩土应力比>碎石桩+土工格栅>碎石桩+土工格室,而柔性桩+土工格室的桩顶桩土应力比>柔性桩+土工格栅>柔性桩;砂井和各种型式的碎石桩复合地基桩底桩土应力比在1左右,各种型式的柔性桩桩底桩土应力比较大,最大达24;软基浅部较深部孔隙水压力大、消散速度快;桩体复合地基孔隙水压力较土工格室复合地基和软土地基小,砂井和碎石桩复合地基的排水速度明显快于柔性桩复合地基。     

高压旋喷桩复合地基桩土应力比特性研究

高压旋喷桩复合地基具有施工工艺简便、适应土体类型能力强及地基处理效果好等优势。研究高压旋喷桩复合地基承载力特点时,必须考虑桩土应力比的变化情况。本文在研究高压旋喷桩复合地基荷载传递特性基础上,以某多层住宅项目6号楼地基处理工程为背景,通过现场钻芯取样和低应变检测获取数据,经数值模拟得到高压旋喷桩复合地基的基桩桩顶竖向应力变化曲线、桩间土竖向应力变化曲线及基桩和桩间土应力比变化曲线,从而分析桩土应力变化特性。     

长短组合桩复合地基承载性状的试验研究

针对应用前景广阔的长短组合桩型复合地基,进行了承载性状的现场试验。通过对单一桩型复合地基和三组长短组合桩复合地基中桩土垂直受力特性试验数据进行整理、对比和综合,得到了组合桩复合地基中桩土应力、分担荷载比和桩土应力比等随总荷载的变化规律,提出了组合桩型复合地基承载力特征值新的取值标准、破坏模式和破坏标准。研究表明,随着总荷载增加,组合桩型复合地基的桩、土应力的增长率与桩、土的强度或承载力呈正相关关系;短桩的承载能力先于长桩得到发挥,长桩承载能力逐渐被调动;破坏模式受垫层的调节,桩间土先达到塑性状态,桩体承受大部分荷载增量,为组合桩型复合地基设计提供一定的理论依据。     

长短桩复合地基试验研究及数值模拟分析

结合郑州某高速公路试验段进行了多组单桩、单桩复合地基及4桩复合地基静载荷试验。在此基础上,通过有限元软件对刚性桩复合地基承载性能进行了数值模拟,并与现场静载荷试验结果进行对比分析。结果表明:桩土应力比随着桩数和桩长的增加不断加大;长短桩复合地基中长桩桩土应力比相对较大,桩间土分担荷载降低。此外,受群桩效应的影响,4桩复合地基沉降变形要大于单桩复合地基,其群桩效应系数为0.578,且随着桩长增加群桩效应系数增大。     

夯实水泥土楔形桩复合地基承载特性试验研究

 针对软土地基中的夯实水泥土桩复合地基,分别进行1组等截面桩和3组不同楔角楔形桩的9桩复合地基对比试验,研究4组复合地基在相同条件下的平均沉降和平均桩–土应力比随荷载变化的规律以及荷载传递规律。试验结果表明：夯实水泥土楔形桩能有效地调节桩–土沉降差和地基沉降,提高地基承载力;增大楔形桩的楔角能使桩体较早地发挥其承载性能,夯实水泥土楔形桩复合地基的平均桩–土应力比较夯实水泥土等截面桩复合地基的大;随侧壁倾角的增大,夯实水泥土楔形桩桩身轴力的衰减速率不断增大,随荷载传递深度不断减小,楔形桩的工作性状远优于等截面,且侧壁倾角越大,桩体的性状能得到较好地发挥。