考虑负摩阻力的刚性桩复合地基中性面深度及桩土应力比计算

研究了刚性桩复合地基桩侧摩阻力在线性模式下中性面深度及桩土应力比的计算方法。根据刚性桩复合地基各组成部分的沉降变形关系,推导了垫层–桩–土的变形协调方程。考虑负摩阻力对桩土工作性状的影响,将桩侧摩阻力分布由试验曲线简化为线性模式,同时考虑桩顶刺入褥垫层,桩底刺入下卧层,结合桩土变形协调方程推导了中性面深度、桩顶平面桩土应力比、中性面桩土应力比的计算公式。分析了多种因素对中性面深度及桩土应力比的影响,结果表明:刚性桩复合地基的中性面深度比在0.15~0.35之间,中性面桩土应力比相比桩顶平面桩土应力比增大10%~40%。最后应用于某工程现场载荷试验和某刚性桩复合地基模型试验,计算值与试验值吻合较好。     

考虑负摩阻力的刚性桩复合地基桩土应力比计算

在考虑桩体负摩阻力作用的条件下,针对刚性桩复合地基中桩-土-垫层相互作用特点,引入"中性点"概念和改进后的弹塑性荷载传递模型,并考虑桩顶对垫层的上刺入变形以及桩端对下卧层的下刺入变形,通过桩-土-垫层的竖向变形条件推导得到了刚性桩复合地基桩土应力比计算新公式。应用该计算方法对工程实例进行分析后结果表明,当桩侧摩阻力发挥到一定程度时,计算结果与实际情况十分接近。     

刚性桩复合地基的桩土应力比计算方法

刚性桩的桩体刚度比较大,承担较大荷载后桩身变形较小,其桩土应力比远大于半刚性桩的桩土应力比。刚性桩复合地基设计仍沿用半刚性桩复合地基经验设计,导致刚性桩复合地基设计过于保守,问题的关键在于如何准确确定其桩土应力比。基于刚性桩荷载传递规律、桩-土-垫层变形协调条件,综合考虑了桩体的上下刺入变形、桩侧正负摩阻、桩长、桩径、土性等影响因素,推导得到了刚性桩复合地基桩土应力比简化公式,并与刚性桩复合地基室内模型试验和现场实测结果进行对比分析,该公式便于工程应用,更有利于刚性桩复合地基定量化设计和计算沉降。     

柔性基础下CFG桩复合地基桩、土承载力发挥试验研究

CFG桩复合地基桩、土发挥性状与基础刚度密切相关。刚性基础和柔性基础下CFG桩复合地基室内模型对比试验得出,在试验条件下,两者在桩土应力比,桩、土荷载分担比,桩、土承载力发挥,变形场和负摩擦区等性状方面存在明显差异。试验结果可为CFG桩复合地基在交通市政领域中的应用提供参考。     

CFG桩复合地基桩土应力比试验分析

对CFG桩复合地基进行了现场堆载监测和载荷试验,并对两者试验结果进行了分析。结果表明：在刚性荷载和半柔性荷载条件下桩土应力比的变化规律存在着差异,半柔性荷载条件下的复合地基的桩土应力比载荷板刚性荷载下的桩土应力比小,半柔性荷载条件下的复合地基,在沉降过程中,桩和桩间土的沉降存在差异性。     

CFG桩复合地基处理高速公路深厚软基试验研究

通过现场观测,深入研究路堤荷载作用下CFG桩复合地基的各项性状,表明,CFG桩具有竖向增强和换功能,能大幅度提高地基刚度,减少地基沉降;褥垫层能调整桩土的应力分布,使桩土共同承担上部荷载;由于桩体强度高,桩体应力集中现象明显,桩土应力比可达20-25;负摩阻力的存在导致CFG桩身应力分布出现"中性点",位于桩长的0.5～0.6倍处.CFG桩在整个桩长范围内均能发挥桩侧摩阻力,桩长范围内沉降变化较为平缓,下卧层压缩量在总沉降量中的比率较大.     

深层搅拌桩复合地基沉降变形研究

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桩土应力比和承载变形机理。对桩距s=(2.57~2.64)d的复合地基而言,由于搅拌桩周侧摩阻力的充分发挥,桩间土中的应力不会相互叠加,使复合地基的加固区形成较为坚实的“加筋复合垫层”,从而有效扩散应力,使得复合地基的沉降量大大减小。     

考虑上下部刺入的刚性桩复合地基沉降计算方法研究

针对目前常用的刚性桩复合地基沉降计算方法未考虑桩土相互作用的缺陷,在深入分析剐性桩复合地基桩土相互作用机理与摩阻力发挥机制的基础上,将桩侧摩阻力的分布模式分为塑性区与弹性区,并引入上下部刺入模型,根据变形协调条件,导出了刚性桩复合地基体系中桩土相对沉降关于桩侧摩阻力分区拐点的代数方程组并进行了相应的求解,继而获得了考虑桩土相互作用的刚性桩复合地基沉降计算方法,最后利用某试验对本文方法进行了验证,结果表明本文方法较为合理,可为刚性桩复合地基设计计算提供理论指导。     

CFG桩复合地基在铁路工程中的应用

研究了CFG桩复合地基在铁路工程中的应用,分析了CFG桩复合地基的特性和优点,探讨了铁路工程中CFG桩复合地基的桩土协调变形机理和负摩阻力作用机理,以推广CFG桩复合地基的应用。     

刚性基础下长短桩复合地基桩桩相互作用机制的模型试验

为了进一步了解刚性长短桩复合地基桩桩桩相互作用机制,本文通过室内模型试验,对比分析了单桩复合地基与四桩复合地基的荷载-沉降曲线、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩土应力比和桩顶上刺入的试验结果。单桩复合地基与四桩复合地基中,各桩在位于距桩顶1/3桩长处出现轴力拐点和桩侧摩阻力中性点。但由于长桩与短桩相互作用,四桩复合地基中长桩的轴力出现第二个轴力拐点和桩侧摩阻力中性点,而短桩受到影响较小,且随着荷载的增加,短桩对长桩轴力的影响逐渐减小。     

CFG桩复合地基的试验研究

本文介绍了一个CFG桩加固软土地基的工程实例。结合该工程,对CFG桩复合地基的设计方法进行了简要阐述;采用有限元ANSYS程序对CFG桩复合地基的应力传递特性进行了分析;对CFG桩体的强度和弹性模量进行了测试,对CFG桩体、CFG桩复合地基进行了静载荷试验,对桩间土进行了标准贯入试验。试验和分析结果表明:CFG桩能够把荷载传递到深层土上;CFG桩复合地基与天然地基的变形比随面积置换率m的增大而减小,且当m<10%时,效果显著;经CFG桩处理后的复合地基的承载力高达天然地基承载力的2.5倍以上,打桩过程的振动作用和挤密作用可以消除或降低桩间土的液化。     

CFG桩复合地基承载变形特性的数值模拟研究

先对单桩复合地基与群桩复合地基的承载变形特性进行了比较,分析了沉降、桩身轴应力、土中附加应力和桩土应力比方面的差异,然后分析了桩间距、桩长、褥垫层厚度和桩端土性变化对群桩复合地基承载变形性状的影响.数值模拟结果表明:由于辟桩效应影响,单桩复合地基与群桩复合地基在承载变形特性方面差异较大;群桩复合地基中桩与桩间土是否形成...     

扩顶CFG桩复合地基加固效果数值模拟研究

扩顶CFG桩复合地基是在CFG桩复合地基基础上发展的一种地基处理方法,其借鉴桩-承台-土相互作用理论,充分利用扩顶"荷载收集"作用以及桩间土的承载和变形协调能力。以河南省某高速公路为工程背景,通过有限元数值方法对常规CFG桩和扩顶CFG桩复合地基进行模拟分析,讨论不同因素对扩顶CFG桩控沉效果的影响;分析桩帽下土体的竖向位移;研究桩身应力、桩帽下土体的应力等的变化规律,并结合现场监测结果比较分析,对扩顶CFG桩数值模拟给出若干结论。     

CFG桩复合地基在武广客运专线中的应用

简述了CFG桩复合地基,从成孔方法、桩间土处理、施工监控及成品检测、桩头清理、碎石垫层压实及土工格栅铺设五方面探讨了CFG桩复合地基施工工艺,分析了CFG桩设计施工中存在的问题,并提出了一些有益于设计施工的建议,以供参考借鉴。     

CFG桩复合地基竖向承载力的研究

复合地基是目前广泛使用的基础形式之一,对其承载能力进行研究具有重要的工程意义.本文对复合地基的概念、分类、特点、效用以及形成的条件进行了较为深入的探讨,并对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)的加固机理及其优点进行了着重阐述,分析了CFG桩成桩材料对其承载能力的影响.考虑边载影响,得到了CFG桩与桩间土的竖向承载力计算公式.最后将本文方法代入工程实例中进行计算,结果表明,其与CFG桩承载力实测值吻合良好.     

CFG桩复合地基与桩基础方案的研究

以某高层住宅为例,对CFG桩复合地基和传统桩基础进行技术和经济效益方面分析比较,结果表明,CFG桩复合地基使桩间土的作用得到了充分发挥,增大了复合地基的压缩模量,使复合地基最终沉降变形减小,约为桩基的23%～30%;CFG桩复合地基利用工业废料粉煤灰、不配筋,充分发挥桩间土的承载力,工程造价低廉,经济效益明显优于桩基础方案。     

高应力作用下CFG桩复合地基承载变形机制

为探究水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基在高应力下的承载变形机制,基于西安市高新区拟建场地CFG桩复合地基高应力现场试验建立数值模型并进行分析。结果表明:该场地CFG桩复合地基的极限承载力不小于1 666 kPa;褥垫层在高应力作用下发生破坏,其协调桩土共同作用能力降低;桩顶向上刺入褥垫层,荷载向桩顶集中,致使桩承担上部荷载的96.5%;桩间土发挥作用能力受限,复合地基相当于单桩承载;褥垫层的厚度与桩土应力比的增长呈现负相关;桩间土与桩顶的沉降差随着荷载的增加而增加,且随着褥垫层厚度的增大呈现先增大再减小的趋势;当单桩承载力满足要求时,为保证高应力下桩间土不因荷载过大而造成复合地基的破坏,应适当减小褥垫层的厚度,降低其流动补偿能力;所得结论可为CFG桩复合地基在高层建筑地基处理设计提供参考。     

倾斜软土CFG桩复合地基上的路堤破坏模式研究

通过4组土工离心模型试验,研究了山区底面倾斜的软土层CFG桩复合地基路堤破坏模式。试验模拟了4种地基:倾斜天然软基,水平CFG桩复合地基,倾斜CFG桩复合地基,以及施工有缺陷的CFG桩复合地基。试验结果表明:(1)路堤荷载作用下,CFG桩易发生多次桩体断裂,最终形成能够随软土移动的刚性短桩;(2)底面倾斜的复合地基上,CFG桩的断裂更集中在下坡方向,路堤破坏的影响范围远大于水平地基的情况;(3)缺陷CFG桩复合地基路堤变形显著增大。     

临近基坑开挖复合地基侧向力学性状离心试验研究

临近基坑开挖引起复合地基CFG桩变形和内力改变,现有理论缺乏对该问题的研究。通过开展离心模型试验,对临近基坑开挖条件下,复合地基变形、CFG桩内力和变形、土压力等分布和变化规律进行深入分析。结果表明：开挖引起CFG桩弯矩增大,近基坑桩增幅明显|开挖引起桩土不同步沉降,导致CFG桩上刺入褥垫层,桩受到褥垫层的“嵌固拉结”作用,同时远基坑桩、褥垫层、加载气囊一起提供了“摩擦拉结”作用,从而在近基坑桩上出现负弯矩|而远基坑处不均匀沉降小,“嵌固拉结”作用小,且“摩擦拉结”作用是利于正弯矩产生,桩上未出现负弯矩|开挖引起支护背后土压力分为增长区和减小区两部分,在上部土体中,土体卸荷,土压力减小,而下部土体受支护挤压,土压力有所增大|开挖引起地表沉降呈指数形式,临近基坑地表沉降最大,在显著变形区域内,支护水平位移基本呈直线形式,各阶段最大水平位移均出现在支护顶端|开挖引起的CFG桩水平变形大小和范围随距基坑边距离的增大而减小。     

CFG桩复合地基在某高层住宅工程中的应用

CFG桩是由适量水泥、碎石、石屑或砂、粉煤灰加水拌合而成的高粘结强度桩,它和桩间土、褥垫层一起形成复合地基,充分利用桩间土的承载力,共同作用,可将荷载传递到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。结合工程实例,介绍了CFG桩复合地基在地基处理中的具体应用。