CFS桩复合地基承载特性的现场试验研究

为进一步了解水泥粉谋灰钢渣桩(CFS)桩的加固机理,通过现场静载荷试验,研究了复合地基桩土应力比(荷载分担比)随荷载的变化规律,分析了置换率对桩土应力比的影响．采用大面积现场堆放钢坯的方式,模拟运行期间CFS桩复合地基的承载性状,研究了堆载作用下基底的沉降、地基土体深层水平位移、地基土体竖向附加应力分布、临近桩体水平位移及桩前(后)附加应力变化规律;探讨了堆载作用下,CFS桩复合地基—临近桩体的共同作用机理。为完善该复合地基设计理论提供了参考。     

一种处理桩基质量事故的方法-改桩为复合地基

某拟建在软土地基上的两栋60m×24m跨散装平房粮仓,基础采用振动沉管桩.由于桩基未能按设计要求进入持力层足够的深度,桩基承载力不能满足设计要求,因此,该库房地基基础必须进行处理.对桩基质量事故处理方案进行了详尽的技术经济比较,提出利用原已有桩改做刚性桩复合地基以承受上部荷载,论证了利用原桩基改做刚性桩复合地基在技术上的可行性.按刚性桩复合地基计算,复合地基承载力fk不小于100kPa,地基承载力满足要求;库房基础沉降约为80mm,在建筑物允许沉降范围内;库房内大面积堆载作用下桩身最大弯矩约为25kN·m,此值略低于桩的最大抵抗弯矩.单桩复合地基静载试验表明:复合地基承载力fk=140kPa.     

中等压缩性土短桩网复合地基变形现场测试特性

为优化高速铁路中等压缩性土地基处理方案,依托赣龙高速铁路试验段,采用现场试验及理论分析方法,研究了短桩网复合地基的变形特性,并与天然地基进行对比。结果表明：复合地基加固区沉降占总沉降的62%~75%;地基侧向位移主要发生在预压土堆载期,20 m深度范围是主要的侧向位移层,在相似条件下,复合地基与天然地基沉降主要发生的时间、主要的沉降土层厚度及路基横断面沉降差异较大。结果显示了短桩网复合地基可有效控制中等压缩性土地基变形。     

大面积堆载情况下桩基础的力学特性分析

对地面大面积堆载情况下桩基础的计算方法作了一些探讨,以一具体工程为实例,用有限元法计算了桩基础在大面积堆载情况下的地基沉降及桩身的变形情况.结果表明,在软土地区,由于堆载致使地基下沉及桩身变形,作用在临近桩上的荷载会增加,这必然会引起基础的不均匀沉降和建筑物的倾斜.     

堆载–电渗联合作用下双层地基1维固结解析解

实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。为了解决目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答理论的不足,假定土体中的渗透流速可由水力坡降引起的渗透流速与电势差引起渗透流速的进行叠加,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基1维固结方程;利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基1维电渗固结解析解;通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明：当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。     

堆载-电渗联合作用下双层地基一维固结解析解

实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。然而目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答较为鲜见。针对现有理论的不足,基于Zhao提出的双层地基中水力渗透系数与电渗渗透系数的关系假定,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基一维固结方程。利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基一维电渗固结解析解。通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明：当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。     

交通荷载作用下道路与软土地基弹塑性变形分析

建立了循环荷载作用下软黏土地基中孔压发展的经验模型，通过回归分析得到了模型计算参数.采用动态弹塑性有限元法分析了交通荷载作用下道路与软土地基共同作用的变形特性，考虑了孔压对软土地基变形特性的影响.提出了交通荷载在软土地基中的“临界影响深度”的概念，通过计算实例分析表明,在给定工况下交通荷载在软土地基中的临界影响深度约为10 m，有效影响深度约为18 m，为道路工后沉降计算提供了参考.     

路堤荷载下低强度混凝土桩复合地基性状分析

目前在柔性基础下复合地基的设计中仍沿用刚性基础下复合地基的设计理论,因而造成实测值与设计值相差甚远.本文通过某高速公路软土地基处理中进行的现场试验,对路堤柔性基础下低强度混凝土桩复合地基的性状进行了分析研究.测试的项目包括桩土应力、桩土表面沉降、分层沉降、侧向变形等.研究结果表明:在柔性基础下这种复合地基可发挥桩间土的承载能力,其桩土应力比的变化趋势为先减小后增大;另外,实测的沉降量比按刚性基础下复合地基理论计算的沉降量要大.     

基于双剪统一强度理论的碎石桩复合地基承载及变形性状研究

基于双剪统一强度理论,并利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等,侧向变形协调与连续的条件,通过弹塑性理论,对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究,讨论了权系数b的大小对复合地基承载及变形性状的影响,推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式。提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证本方法的可行性,将模型试验的结果与计算结果进行了对比。     

基于双剪统一强度理论的碎石桩复合地基承载及变形性状研究

基于双剪统一强度理论，并利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等，侧向变形协调与连续的条件，通过弹塑性理论，对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究，讨论了权系数b的大小对复合地基承载及变形性状的影响，推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式。提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证本方法的可行性，将模型试验的结果与计算结果进行了对比。     

真空预压加固软土地基工程案例分析

通过对上海某真空预压加固现场全过程监测分析,结果表明：真空预压初期沉降速率较大;分层沉降监测资料表明沉降主要发生在土性较差的淤泥质粉质粘土层,真空预压的影响深度可以达到塑料排水板底下一定深度;静力触探试验表明真空预压加固明显提高了地基土的强度,达到了预期的目的,固结度的计算结果进一步佐证了这一结论.     

分层真空预压软土地基一维大变形固结模型及试验研究

基于以有效应力为控制变量的一维大变形固结方程，考虑固结过程中孔隙比及渗透系数随时间的变化，建立了分层真空预压多层软土地基的一维大变形固结分析模型，并利用差分法进行了数值求解.分析表明，分层真空预压软土地基能够大幅提高软土地基的固结速率，软土的初始孔隙比及初始渗透系数对分层真空预压软土地基的固结速率有较大的影响.与模型试验结果的对比表明，该模型较合理地反映了分层真空预压下土体的变形和固结性状.     

大型油库CFG桩复合地基的数值研究

CFG桩复合地基近年来,已成功用于大型油罐基础的地基处理．本文以某大型油罐基础地基处理为背景,利用FLAC3D有限差分软件建立CFG桩复合地基的多桩模型,讨论了褥垫层对CFG桩复合地基的影响,以及不同桩间距下、不同加固深度下的CFG复合地基的位移响应和桩一土荷载变化规律,提出了不同桩间距下的合理加固深度．结果表明,桩间土的加固可明显改善地基性质且存在临界加固深度．     

真空预压卸载后地基回弹变形的试验研究

结合真空预压处理人工湖海相淤泥地基的工程实例,通过对真空预压卸载后地基试验区的回弹变形观测,得出结论:真空预压卸栽后地基发生1～2cm的回弹变形,回弹率为1%-2%,变形约在十天后稳定下来.对真空预压卸载后地基的回弹变形观测,能够更好地掌握其卸载后土体回弹规律,进一步评价真空预压的加固效果.     

循环荷载作用下有无侧向约束复合地基沉降对比分析

为探讨循环荷载作用下有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基的变形性状,进行了循环荷载作用下有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基室内大比例模型对比试验,基于模型对比试验实测结果,分析了侧向约束对夯实水泥土桩复合地基变形性状的影响。结果表明:有侧向约束的夯实水泥土桩复合地基的沉降明显低于无侧向约束夯实水泥土桩复合地基的沉降。侧向约束对降低复合地基沉降的效果随着循环荷载比的增大而变得更加显著。因此,侧向约束对限制软土的侧向变形、降低复合地基的沉降具有良好的作用。     

土钉支护工程施工中的环境变形监测

以采用无砂混凝土小桩和土钉分段支护的基坑工程为背景，具体介绍坑壁测斜、邻域内结构物沉降监测方法及成果，并对成果进行分析，认为基坑降水和CFG桩施工对基坑底面以上的粉土层扰动最大，邻域内结构物的沉降与其基础埋深和距离基坑的远近直接相关。当基础埋澡浅位于基坑降水影响范围内时，结构物受基坑施工影响较为明显。     

水泥土群桩承载力特性的原位试验研究

通过现场足尺试验,研究了软土中水泥土群桩的承载力特性.利用埋设的土压力盒等测试元件,针对单桩、四桩、九桩复合地基情况,分别测试了承台土反力、桩身轴力及复合地基变形等参数.从影响水泥土桩复合地基承载力的三大控制要素着手,根据系统的原位试验结果,定量分析了桩长、桩间距、桩数等对水泥土群桩复合地基承载力特性的影响.结果发现,发挥承载力的临界桩长为12倍桩直径,增大置换率能显著提高复合地基承载力,群桩复合地基承载力约为单桩复合地基承载力的80%.     

超软土真空预压透明土模型试验及土桩形成机理

吹填超软土真空预压加固地基过程中,塑料排水板周围易形成“土桩”,“土桩”的存在降低了其周围土体的固结效率,严重时甚至会导致地基处理失效；然而,对“土桩”形成机理的认识仍相对不足.为此,基于透明土材料和粒子图像测速法（PIV）,开展超软土真空预压透明土模型试验,非嵌入式地可视化测量真空预压过程中排水板周围土体位移场.结果表明:排水板周围的土体变形与排水速率存在联系,在排水高峰期和排水平稳期,排水板周围土体产生明显的水平位移,且产生水平位移的范围随抽真空时间的增长逐渐扩大.而在排水缓慢期,排水板周围的土体几乎仅有竖向位移；土颗粒在渗流力的作用下向着排水板方向移动并聚积在排水板周边,是造成“土桩”和“软弱带”现象的主要原因；浅层土体的颗粒较细、上覆土重较低,在渗流力作用下更容易发生向着排水板方向的位移,形成的“土桩”由浅至深半径逐渐减小,“土桩”的最大半径可达11 cm；“土桩”范围内的土体密度较“软弱带”土体的密度更高,在自重和“真空荷载”作用下的压缩量更小,在土体表面形成“桩头”.     

堆载预压和真空堆载联合预压的比较

堆载预压和真空联合堆载预压都是工程中处理软土地基的常用方法。通过舟山富通电缆项目地基处理工程项目中堆载预压和真空联合堆载预压施工的比较研究,得出真空联合堆载预压比堆载预压具有更高的施工成效效率,更好的沉降稳定性和沉降性,以及水平位移量更小,使周围软弱边界的变形处于较为稳定的状态。