岸墙后趾下灌注桩对高填土边载荷的影响

本文以耿楼枢纽工程为例,借用MIDAS GTS NX软件就岸墙后趾下灌注桩对高填土边载荷的影响进行数值模拟研究,全面分析岸墙后趾下是否设置灌注桩两种条件下闸室、岸墙的水平位移和竖向位移。研究结果表明岸墙后趾下设置灌注桩能够有效减小闸室、岸墙沉降量,减弱不均匀沉降程度并降低闸室、岸墙后倾风险。     

软土深基坑双排桩支护结构的影响因素分析

基于软土地区的某深基坑双排桩支护工程,采用有限单元法建立了三维仿真计算模型对双排桩的受力和位移特性进行计算,系统分析了双排桩排间距、桩径以及前后排桩长等影响因素对双排桩支护结构受力和位移的影响,得到该软土基坑工程双排桩支护结构的最佳排间距、桩径和桩长。结果表明:当双排桩桩径取0.8～1.0 m、排间距取桩径的3～4倍时,排桩的弯矩分布和桩身的位移比较合理,可以最大化地发挥双排桩的支护作用;相比于后排桩桩长,增加前排桩的桩长对提高支护结构的稳定性更有效。     

框架式海堤变形模拟与稳定性影响因素分析

以温州框架式海堤为背景,采用有限元强度折减法,分析密排桩结构参数和桩基周围淘蚀对框架式海堤变形及稳定性的影响。计算结果表明:随着密排桩桩长增加,密排桩桩身水平位移不断减小;密排桩径对桩身水平位移的影响较小;密排桩排间距对桩身水平位移基本没有影响;随着桩基周围淘蚀深度的增加,密排桩桩身水平位移不断增大,最大增幅位置都发生在桩顶;随着密排桩桩长和桩径的增加,框架式海堤整体稳定安全系数均增大;密排桩排间距为2.1 m时,框架式海堤整体稳定安全系数最小。     

大型炼厂软弱地基PHC管桩现场试验与分析

针对大型炼厂工程软弱地基处理的复杂性,开展了PHC管桩的现场试验,完成了PHC管桩施工后的低应变、高应变动力测试及单桩水平、抗压静载荷试验。基于低、高应变测试结果分析了桩身质量及完整性;以高应变测试和静载荷试验结果验证了单桩承载能力;对不同桩径的PHC管桩经济性做了比较分析。静载荷试验结果表明,PHC管桩单桩承载力能达到设计要求;PHC管桩桩径为400 mm时,桩长对单桩极限承载力影响较大,桩径为500 mm或600 mm时,桩长影响较小;同一桩长的单桩极限承载力随桩径增大而增大,不同桩长的增大形式存在差异;灌芯桩比不灌芯桩单桩水平承载力提高50%以上;从经济角度考虑,抗压PHC管桩首选500,桩端持力层选择强风化-中风化泥岩或全风化-中风化砂岩为宜。      

圆形抗滑桩变形影响因素敏感性分析

为了研究圆形抗滑桩变形影响因素及各因素的敏感程度,采用FLAC数值模拟分析,系统研究了圆形截面抗滑桩对边坡加固的效果。结果表明：(1)当土体的抗剪强度指标小于临界值时,桩顶位移变化速率比较快,当超出临界值时,桩顶变形基本保持不变。(2)相同嵌固段深度下,土体强度参数越大,桩顶变形越小。嵌固段岩体性质越好,所需的临界嵌固段深度越小。(3)桩顶位移随桩径的增大而减小。在桩间距与桩径比值保持不变的情况下,桩顶位移随桩间距增大而减小,证明减小桩间距对于控制桩顶变形的贡献小于增大桩径的贡献,工程中通过增大桩径控制桩顶位移的效果要比增大桩截面宽度效果更优。     

软土基坑双排桩支护结构优化分析

为分析优化软土基坑双排桩支护结构参数,以广州市某软土基坑为背景,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对其开挖施工过程进行了数值模拟分析,研究了围护桩排数、排距、桩长、桩刚度等对基坑桩体变形以及地表沉降的影响。数值计算结果表明:当基坑开挖深度较小时,基坑的开挖对软土基坑周边土体位移影响不大,但当基坑开挖深度由５．０ｍ增至７．５ｍ时,基坑围护桩位移则由５ｍｍ快速增长至２４ｍｍ,且其变形模型由“弓形”转换为“前倾形”;随着桩排数、排距、桩长以及桩刚度的增大,桩体位移和地表沉降将逐渐减小,但其减小的幅度会越来越小;当桩排距设置为２ｄ～４ｄ、桩长设置为２４ｍ～３２ｍ、桩刚度设置为０．５ＥＩ～１．０ＥＩ时,双排桩支护结构的性价比最高。     

基于ABAQUS的抗滑桩加固边坡的数值模拟分析

抗滑桩加固边坡具有较好的效果,基于ABAQUS数值计算软件,采用强度折减法,研究桩位、桩间距与桩径比、桩长等因素对边坡安全系数以及边坡失稳时滑裂面出现位置的影响。研究表明,安全系数随桩间距和S/B的增大而减小;最优加固位置L_x/L=0.2~0.4处,综合边坡加固效果最佳;抗滑桩长度在22~26 m较为合适,抗滑桩的锚固深度为4/11~5/13桩长较为合理。     

刚柔组合桩截面优化设计方法

分析了刚性桩与柔性桩对沉降量的影响。对于柔性桩，随着桩径、桩长的增大，沉降量呈线性减小,桩径的变化对减小沉降量影响更为明显;而由于持力层深度的影响,刚性桩桩长对于沉降量表现出非线性变化的规律。对考虑造价情况下刚柔组合桩优化设计进行了分析,在相同造价情况下,柔性桩、刚性桩桩长增大对控制沉降量的效果优于增大桩径。     

基于强度折减法的框架式海堤稳定性分析

以温州框架式海堤为研究对象,采用有限元强度折减法,分析密排桩排数和背水坡土方填筑高度对框架式海堤变形、稳定性的影响。结果表明:与双排密排桩情况下相比,单排密排桩情况下桩顶附近的水平位移减小,框架式海塘整体稳定安全系数有较大幅度减小;随着背水坡土方填筑高度增加,密排桩桩身水平位移不断增大,增大幅度最大位置发生在桩顶,框架式海堤整体稳定安全系数急剧降低。     

列车荷载对路堤式加筋土挡墙结构力学特性影响的数值模拟

利用有限元计算软件PLAXIS, 建立路堤式加筋土挡墙在列车荷载作用下的计算模型, 并且通过与垂直土压力和水平土压力的实测值和理论计算值相对比, 肯定了模型的合理性。进一步改变加筋间距与填土高度, 探讨了加筋土挡墙在列车荷载作用下水平土压力、面板水平位移和筋材最大拉力的变化规律。结果表明:同一高度的垂直土压力值沿筋长方向呈增加趋势;水平土压力值随填土高度增加而增加, 沿墙高方向值变小。增加拉筋间距, 会使水平土压力值、面板水平位移和筋材最大拉力均增大。降低填土高度对墙背水平土压力、面板水平位移和筋材最大拉力的影响较小, 在施加列车荷载后2种曲线均近乎重合。在列车荷载作用下, 可通过增大加筋间距和降低台阶填土高度来优化加筋土挡墙的整体性能。     

遮帘桩工作性状影响因素分析

遮帘桩作为挡土桩在深水建港、深基坑开挖及护岸工程中应用越来越广泛.为了研究开挖过程中遮帘桩的工作性状,运用大型有限元软件建立三维有限元的遮帘桩结构模型,模拟某板桩码头港池开挖.分析港池开挖后遮帘桩的刚度、桩长、桩间距及遮帘桩与板桩墙距等对板桩墙结构的影响,从而提出控制板桩墙结构变形、保持港池开挖后稳定的遮帘桩布置方法.研究结果表明,增加遮帘桩桩长和刚度能有效减小板桩墙的变形、陆侧主动土压力和弯矩,而遮帘桩间距和墙桩距的变化对遮帘桩挡土效果的影响不明显.     

锚杆静压桩群桩效应分析

为促进对桩-土-承台相互作用规律的认识,本文主要运用ABAQUS模拟了锚杆静压桩(方桩)的不同桩长、桩边长、桩间距、桩数以及承台厚度情况下,锚杆静压桩群桩基础的工作性状。桩长的增长和桩数的增加,都会导致群桩效应系数和承台荷载分担比的降低;而随着桩间距增大群桩效应系数和承台荷载分担比增大。这些结论都有助于指导桩基设计,使得桩基设计更符合其实际工作状况。     

砂土场地排桩围护挡墙渗漏水对基坑变形规律的影响

针对富水砂层排桩挡墙渗漏水及基坑变形问题,以某地铁车站基坑工程为背景,采用数值模拟和现场实测方法对比研究砂土场地止水帷幕局部渗漏水前后基坑挡墙侧向位移、墙后地表沉降及围护桩墙内力变化规律。研究结果表明：止水帷幕局部渗漏加剧了渗流作用对基坑变形的影响,围护桩侧向位移曲线随基坑开挖深度的增大由“斜线”形向“鼓肚”形分布演变,墙后深层土体侧向位移曲线随水平距离L_p增大由非线性“鼓肚”形转变为线性分布;止水帷幕局部渗漏引起地表沉降量及影响范围增大,漏水后地表沉降显著影响区扩展为漏水前的2~3倍;围护桩身内力随基坑开挖深度增加而逐渐增大,漏水后桩身最大剪力和弯矩较漏水前减小;抑制渗漏通道扩展和阻止水土流失加剧是控制基坑渗漏灾害恶化的有效途径。研究成果可为砂土地区深基坑渗漏灾害防治与施工控制提供参考。     

桩长对桩与桩相互作用影响的试验研究

为明确桩长对静压沉桩全过程中桩与桩之间相互作用产生影响的机理,通过室内模型试验,在中密实砂土中以2倍桩径为间距沉入双桩,研究了桩长对端阻力、卸除顶压后的桩周土压力以及双桩承载力特性的影响。结果表明:沉入过程中先沉桩和后沉桩的压入端阻力均随沉桩深度的增加而近似线性增大,当桩长(沉桩完成后沉入的总长度)为600 mm时,后沉桩仅比先沉桩的端阻力高0.2%左右,即此深度处2根桩的压桩端阻力基本达到极值;后压桩沉入前先沉桩的桩周土压力为后沉桩的90%左右,而后沉桩卸除顶压后先沉桩的桩周土压力总体为后沉桩的2~3倍,且随土压力盒埋深的增加而增大;相同深度桩周土压力均随桩长增大而降低;单桩试验时桩体极限承载力略高于先沉桩极限承载力2%~5%,提高的幅度随桩长增加而降低;不考虑桩间土作用双桩系统极限承载力约为单桩试验时极限承载力的2倍。研究成果对于进一步明确桩与桩相互作用机理和改善双桩承载力特性等均具有重要的工程意义。     

非对称异形基坑挡墙离心模型试验研究

随着坑中坑一类基坑数量增多及内坑规模增大,因设计低估内坑影响造成的基坑事故时有发生,坑中坑问题成为一个亟待解决的岩石工程问题。以南京梅子洲过江通道超大型地下交通系统工程为背景,通过离心模型试验分析内外坑间距对内外坑围护墙土压力及变形的影响。研究结果表明:随着内外坑间距减小,开挖完成后中墙外侧土压力逐渐增大,始终大于静止土压力,中墙外侧底部土压力接近坑外静止土压力;随着内外坑间距减小,开挖完成后中墙顶部左侧水平位移及右墙最大水平位移均逐渐减小,始终向坑内方向变形;土压力的变化与围护墙的变形较为吻合。     

边荷载对水闸结构应力和变形的影响分析

水闸周边土地的开发建设会改变水闸的边荷载情况，以广州市某水闸工程为例，通过建立二维有限元模型，探究边荷载对水闸结构应力和变形的影响。研究表明，边荷载的增加会对水闸岸墙的应力和位移产生不利影响，会导致水闸排架结构发生转动位移，从而影响闸门的正常启闭。从应力传递和地基土变形方面考虑，建议采用复合地基法、深基础法和隔离桩法减小边荷载引起的不利影响。以复合地基法为例建模分析处理措施的有效性，研究表明，地基处理后可有效减小水闸结构的变形。     

考虑桩土相互作用的高桩码头非线性地震反应分析

采用有限元软件ABAQUS对高桩码头的地震反应进行了分析,考虑了桩-土动力相互作用、土体和桩板混凝土的动力非线性特征,分析了码头结构在不同地震作用影响下的相对位移、加速度、剪力和弯矩,确定了结构塑性铰出现的时刻和顺序,从而判明结构的屈服机制、薄弱环节以及可能的破坏类型,并在此基础上提出了设计建议.计算表明,桩的地震加速度响应随着高度的增加先增大后减小,桩身各点相对桩底的位移反应峰值从桩底到桩顶逐渐增大,桩身弯矩从桩底到岸坡面先增大后减小,在岸坡面以上,弯矩先减小后增大,最后在桩顶达到峰值,桩顶部的剪力最大.     

高压旋喷桩处理路基病害成桩控制技术现场评价试验研究

为研究高压旋喷桩处理路基病害的可行性及成桩控制技术参数，开展了控制６级注浆压力、３个俯角以及４级注浆提升速度的１２根高压旋喷桩旋喷注浆现场试验。结果发现:旋喷桩的桩长随注浆压力的增大先增大后下降，且桩长变化大小基本与注浆压力增加幅值保持比例关系，而注浆压力的提升整体上有助于桩径的增大；注浆压力对空腔正矢的影响特征因注浆压力的具体大小而异。俯角对成桩截面及桩长形态影响应该综合分析，其中桩长随俯角的增加而减少，但是水平桩径和垂直桩径却同步增大，裂纹的生成与发展受俯角增大而减少和抑制，建议小俯角注浆，并通过二次补浆作业方法保证桩长及桩径质量，而在水平向注浆时应提高注浆设计量或浆液浓度。     

有限宽度填土衡重式挡土墙主动土压力研究

挡土墙的结构形式多种多样,在山区公路改扩建工程中衡重式挡土墙得到广泛运用。受山区地形限制,墙后填土为有限宽度的情况较为常见。为了研究有限宽度无黏性填土下衡重式挡土墙墙后主动土压力,运用自适应网格有限元数值分析方法分别模拟了衡重式挡土墙平动位移模式下不同填土宽深比、自然岩层倾角、填土内摩擦角、边界界面摩擦角与衡重台宽度,分析了不同工况下模拟结果对填土滑动破坏面位置及主动土压力分布的影响。结果发现:可将有限元结果总结归纳为7种典型破坏模式;填土宽深比和界面摩擦角决定着墙后填土的破坏模式,ｌ11滑动面与自然岩层交点随着宽深比增大而逐渐上升。随着边界摩擦角增大,“反射”滑动面最终不再产生;内摩擦角对主动土压力分布影响较大,土压力随着内摩擦角增大而显著减小。     

CDM法加固高桩码头岸坡离心模型试验研究

高桩码头是码头常用结构型式之一,因其适用于软土地基而在众多河口、海岸地区广泛采用。然而高桩码头在后方软土地基自重及堆载的作用下会产生明显的侧向变形,给码头结构造成严重的损伤。通过离心模型试验研究了采用深层水泥搅拌法(CDM)加固情况下,码头后方在堆载作用下岸坡变形机理、高桩码头承载及变形模式,进而研究加固体对高桩码头岸坡变形的影响。研究结果表明：经CDM加固后,加固体起到了挡土墙的作用,使岸坡水平位移减小,坡顶隆起量增大,但加固体下部侧向膨胀变形增大;综合来看,CDM法加固使高框码头承载力得到显著提高。