素混凝土桩复合地基承载机理的离散元分析

采用二维离散单元法模拟了素混凝土桩复合地基的浅层平板载荷试验。将数值试验结果与现场试验结果对比,以验证离散单元法的适用性,并基于加载过程中地基土体的宏微观响应,分析复合地基的破坏机理。分析结果表明:土体的转动场、应力偏转等变化较大的区域主要集中在直接承载的桩体周边区域,越向外侧所受影响越小;当荷载超过地基极限承载力时,复合地基发生冲切破坏,桩端发生刺入破坏;桩顶荷载、桩侧阻力、桩端阻力、桩土应力比与沉降的变化规律与现场试验结果相似,说明采用离散元法分析素混凝土桩复合地基的承载机理是可行的。     

CFG桩复合地基桩土应力和沉降现场试验

基于对佛山市“一环”城际快速干线季华路互通立交桥头过渡路段CFG桩复合地基桩、土应力和表面沉降的现场试验，研究了路堤荷载下CFG桩顶、桩间土的应力和沉降变化规律，对加载过程中桩土应力传递的性状、桩土荷载分配比例，以及CFG桩复合地基桩、土变形和承载作用发挥的过程等进行了分析。结果表明：①在路堤荷载作用下，CFG桩、桩间土最终可达到变形协调，共同发挥承载作用；②桩、土沉降差使桩体顶部填土出现土拱效应，导致桩顶应力集中，桩、土应力比及应力差增大；③桩间不同位置土压力分布不同，两桩中间土压力大于四桩中心的；④土工格栅对调整桩、土应力比及荷载分配具有明显的作用；⑤在CFG桩设计桩间距较大的疏桩形式下，桩间土承担着大部分荷载；⑥作为路堤荷载的地基时，可设计为疏桩形成，此时褥垫层厚度应适当取大，桩体设计强度可取得低一些。     

水泥砂浆桩复合地基力学性状的数值分析

:基于有限差分数值方法,考虑地基材料的非线性特性,通过模拟复合地基桩土应力比、复合模 量随荷载、桩长、置换率和褥垫层的变化情况,分析了水泥砂浆桩复合地基桩土作用机理、桩土荷载分担 规律及其变形特性。结果表明:桩体置换率增加,桩土应力比逐渐减小,复合模量逐渐增加,置换率超过 ２０％,桩土应力比变化很小,并趋于稳定。置换率超过２５％,置换率对复合模量的影响较小;桩长增加, 桩土应力比增大,复合模量增加,桩长超过１４ｍ,桩土应力比增长缓慢,复合模量亦趋于稳定;桩土应力 比随着褥垫层厚度的增大而减小,随着褥垫层模量的增加而增大,宜设置褥垫层厚度１００ｍｍ～３００ｍｍ, 褥垫层模量３０ＭＰａ～６０ＭＰａ。     

岩溶地区CFG桩复合地基现场试验研究

CFG桩在地基处理中已得到越来越广泛的应用,针对岩溶地区某大型油炼厂地基处理的复杂性,基于标准贯入和重型动力触探试验结果,分析了CFG桩对桩间土的影响,以单桩和复合地基载荷试验验证了岩溶地区单桩及复合地基承载能力。此外,对CFG桩复合地基承载力进行了理论计算,并与现场试验进行对比分析。研究结果表明,CFG桩对桩间土没有明显的挤密效应;岩溶地区CFG桩复合地基承载力达到了设计要求。此外,利用试桩静载荷试验结果,并通过散点拟合,建立了承载力和桩长的经验计算公式。     

基于新型人工软土技术的加筋碎石桩复合地基承载特性模型试验

为研究地基不排水或排水不畅情况下加筋碎石桩复合地基的承载特性,配置了由钠基膨润土和甘油混合而成的新型人工软土地基,进行了4组加筋碎石桩复合地基路堤模型试验,并与排水条件下的试验结果进行对比分析。研究结果表明:加筋碎石桩复合地基沉降随筋材刚度的增大而明显减小,其桩土应力比远大于排水条件下的桩土应力比;筋材刚度较大时,桩体发生向路堤外的整体倾斜变形,而筋材刚度较小时,桩体则发生向路堤内的弯曲变形;部分加筋碎石桩复合地基的沉降明显大于全长加筋情况,且其桩土应力比小于全长加筋时的桩土应力比,但仍大于普通碎石桩的桩土应力比;不同加筋长度碎石桩桩体均在其加筋范围内发生弯曲变形,在未加筋部位发生鼓胀变形;排水条件对加筋碎石桩桩体变形和稳定性有显著影响,排水条件好,桩体弯曲变形小,反之,桩体则产生显著的弯曲变形。通过试验分析得出对于路堤荷载下的加筋碎石桩复合地基,应采用刚度较大的筋材对碎石桩体进行全长加筋,并保证地基的排水,可大幅提高路堤的稳定性。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力设计参数数值分析

本文从水泥土搅拌桩优化设计处理地基的基础出发,对水泥土搅拌桩复合地基的承载力进行设计参数数值模拟研究。采用FLAC3D桩结构单元对水泥土桩的承载特性进行模拟,通过改变桩长、桩径、置换率和桩体弹模等桩体设计参数,分析其对复合地基承载力的影响。对影响复合地基承载力的设计参数进行敏感性分析,找出主要影响因素,为工程设计提供指导。     

格栅状搅拌桩复合地基静载试验数值模拟研究

目前关于格栅状搅拌桩复合地基工作性状的研究工作相对较少,对其变形机理不甚了解。在兴隆水利枢纽格栅状搅拌桩复合地基现场载荷试验成果的基础上,考虑桩-土之间的相互接触,建立考虑搅拌桩-土共同作用的三维有限元模型,数值模拟复合地基群桩现场试验的实际加载过程。通过对比口字型群桩试验与数值模拟的P-S曲线,验证了数值方法及参数取值的正确性;分析了桩身轴力、桩间土的竖向应力及桩侧摩阻力等变化规律,研究了桩体与土体的荷载分担过程关系,获得桩身轴力及摩阻力分布规律;根据竖向平衡方程,推导得到平均桩端阻力和侧阻力,研究可为工程设计提供参考。     

海陆交互相软土区CFG桩复合地基工作机理

依托某滨海水闸地基处理工程,利用数值分析软件,分析了海陆交互相软土区CFG桩复合地基的工作机理。结果表明:随着荷载的增大,桩体荷载分担比随之增大,且桩土应力比与荷载呈现较好的对数增长关系,其对数拟合参数值受褥垫层厚度影响较大;设置褥垫层对复合地基的桩土应力比有显著影响。当不设置褥垫层时,桩顶应力集中明显,不利于土体承载力发挥,降低了其实际承载力;当褥垫层厚度为桩径的一半左右时,复合地基承载力增加较为显著;褥垫层厚度为50 cm时虽然其承载力有所增加,但经济成本相对提高,并且承载力提高幅度不大。     

端夯扩碎石桩复合地基现场试验研究

结合南水北调工程SG14标的端夯扩碎石桩施工,根据现场静载、静力触探和动力触探试验以及室内土工试验对端夯扩碎石桩复合地基的桩土应力比、承载力以及桩间土的挤密效果进行了分析。试验表明:带有桩端扩大头的夯扩碎石桩的桩土应力比一般碎石桩大,试验所得桩土应力比一般在[4.2,7.4]之间;桩土应力比值随荷载的增加呈现先增后减,并逐渐趋于稳定,桩土应力比值随桩长的增大而增大;夯扩碎石桩复合地基的沉降曲线(P-S曲线)呈渐变型,没有明显的拐点或变化点出现;单桩复合地基承载力随着桩长的增大,承载力也逐渐增大;夯扩碎石桩施工能有效提高桩间土的强度,同时,对改善地基的不均匀沉降也有很好的效果。     

水利工程中应用粉喷桩技术加固软弱地基问题的探讨

粉喷桩是通过深层搅拌机械．利用水泥灰作为固化剂与软土强制搅拌．形成水泥土桩或石灰土桩，桩体在经过一定凝期后．其物理力学性质较之天然土有明显的变化．形成具有整体性、水稳定性和足够强度的加同地基，以提高地基的承载力、增大变形模量和减少压缩沉降。以这种桩和桩间土体组成复合地基，在外部荷载作用下，由桩和桩间土体共同承担荷载。     

水泥土搅拌桩在六安市龙嘴排涝站工程中的设计应用研究

本文以龙嘴排涝站地基处理为例,采用3个系列6组方案,通过计算水泥土搅拌桩单桩竖向承载力和复合地基承载力容许值,分析水泥土搅拌桩桩径、桩长及桩距与单桩竖向承载力容许值和复合地基承载力容许值的影响关系。结果表明,当桩端均位于承载力较高同一土层时,水泥土搅拌桩单桩竖向承载力容许值与桩径D关系紧密,与桩长L相关性不大;水泥土搅拌桩复合地基承载力容许值受桩径D、桩距d的影响显著,与桩长L关联性不大。相关成果与一般规律相吻合。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力设计参数数值分析

本文从水泥土搅拌桩优化设计处理地基的基础出发,对水泥土搅拌桩复合地基的承载力进行设计参数数值模拟研究。采用FLAC3D桩结构单元对水泥土桩的承载特性进行模拟,通过改变桩长、桩径、置换率和桩体弹模等桩体设计参数,分析其对复合地基承载力的影响。对影响复合地基承栽力的设计参数进行敏感性分析,找出主要影响因素,为工程设计提供指导。     

红黏土地层微型CFG桩复合地基试验研究

微型CFG桩在广西桂林地区得到了广泛运用,为拓展研究CFG桩在红黏土土层中的运用,通过室外足尺微型CFG桩复合地基现场试验,对复合地基承载力经验公式中桩间土承载力强度提高系数、单桩承载力发挥系数以及桩-土应力比进行试验研究。试验结果表明:微型CFG桩桩长在1~4 m范围内,桩间土提高系数随桩长的增加而增加,但增加趋势逐渐减小;单桩承载力发挥系数随桩长增加而减小,桩长1~3 m时,单桩承载力发挥系数大于1,桩长大于等于3 m时,单桩承载力发挥系数小于1;桩土应力比在1~8之间,随着桩长增加而增加。     

西霞院水电站厂房基础混凝土灌注桩施工

为了提高地基承载力，满足抗滑稳定，减少不均匀沉降，经过对地层扰动、造价、工期等多方面比较后，决定采用混凝土灌注桩对西霞院电站地基进行加固。共计布置259根灌注桩，直径0．8m，桩长15、20、25、30m不等，总计6590m。成桩后，在桩底和桩侧采用后压浆措施对桩周围地层进行了补强，同时在桩顶铺设40cm砂石垫层，使得桩和桩间土共同承担上部荷载。成桩后低应变、高应变、静载试验的检测结果显示，所有桩体施工质量达到或超过设计和有关技术规范要求。采用高密度电法辅助频谱激发极化法对桩体后压浆效果进行探测表明，桩间土裂隙已被水泥浆液充填，灌浆效果较好。     

高速铁路粉喷桩复合地基临界桩长的测试研究

临界桩长是复合地基的一个重要参数,如何经济、合理地进行设计,是工程应用中极为关注的问题。而影响临界桩长的因素较多,针对如何考虑各个因素对临界桩长的影响程度问题,采用目前复合地基临界桩长研究中常用的计算公式,对影响复合地基临界桩长的相关因素进行了分析。结合高速铁路粉喷桩复合地基现场工程试验,对路堤荷载作用下粉喷桩复合地基临界桩长进行了探讨。研究表明 : 从承载力、沉降的概念出发推导的计算公式,计算得到的临界桩长偏小;采用荷载传递函数法导出临界桩长的计算公式较合理。桩体模量、土体模量、桩侧摩阻力位移值是影响粉喷桩复合地基临界桩长的主要因素,而土体的泊松比对临界桩长的影响较小。提出了粉喷桩复合地基并非都存在临界桩长的新观点。     

水利工程中PC管桩复合地基应用设计分析

基于软土地基的特性及预应力混凝土管桩复合地基设计相关理论,给出了水利工程中PC管桩复合地基设计特点及具体设计思路,结合实际案例,采用三维非线性有限元"桩-土"模型,通过理论分析与数值模拟探究其应用机理,得出褥垫层最大沉降为8.2 cm、底板最大沉降为9.5 cm,说明褥垫层及底板可大大增加PC管桩实际承载能力,对桩体起到了保护及分担荷载的作用,突破了常规PC管桩复合地基过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统思想。基于数值分析结果可看出,复合地基竖向承载力特征值为202 k Pa,地基处理已达到要求,因此软体地基上的预应力混凝土管桩复合地基应用是可行的;褥垫层、管桩及周围地基土组成了一个复杂的多维应力场,各部件之间相互影响,其中褥垫层与管桩作为加固处理区,大大提升了周围土体的承载力,褥垫层有力调整了上部结构的荷载,使地基承载力得到了更大的扩充。     

水泥土搅拌桩复合地基沉降设计参数数值分析

本文从水泥土搅拌桩优化设计处理地基的基础出发,对水泥土搅拌桩复合地基的沉降进行设计参数数值模拟研究、采用FLAC^3D,桩结构单元对水泥土桩的变形规律进行模拟,通过改变桩长、桩径、置换率和桩体弹模等桩体设计参数,分析其对复合地基变形特性的影响。对影响复合地基变形的设计参数进行敏感性分析,找出主要影响因素,为工程设计提供指导。     

长短桩复合地基承载力计算公式探讨

《地基处理规范》(JGJ79-2002)和该规范2010年征求意见稿中有关CFG长短桩复合地基承载力计算公式的不同,以及征求意见稿公式中发挥系数和桩间土承载力特征值的取值在实际设计中的注意事项,所表述与各实际地基中桩和桩间土的承载性状是不相符的。2010稿公式(7.1.5-2)中各发挥系数的引入使公式与复合地基中桩和桩间土的承载性状较为一致,但在刚性基础下,一般中、硬土层中,桩间土承载力发挥系数β均大于1,现场测试和室内试验也已得到验证。2010稿中λ和β的取值推荐范围偏低。由于增强体(CFG桩)的作用,桩间土的承载能力比天然地基承载力会有一定程度的提高,两者的差异随地基土的工程特性、增强体的性质、增强体的设置方法不同而不同,通过对桩间土承载力的提高主要所受影响因素的分析,桩间土无试验资料时可取天然地基承载力特征值,而在其它系数中又没有体现桩间土承载力的提高,这也造成了复合地基承载力计算值偏低。     

混凝土芯砂石桩复合地基加固堤防软基试验研究

介绍了一种新型的地基处理方法——混凝土芯砂石桩复合地基法及其在水利防洪堤软基加固工程中的应用情况。通过现场原位观测和试验,研究了混凝土芯砂石桩复合地基固结变形、孔压消散、桩土应力分担及承载力特性,结果表明混凝土芯砂石桩强度高,排水固结能力强,能迅速提高桩间土强度和承载力,应用于水利堤防工程既能控制堤防深厚软基的工后沉降,又能提高堤防边坡的稳定性,推广应用前景良好。     

桩长对搅拌桩复合地基承载性能影响的数值分析

 在现场试验的基础上,利用FLAC3D建立数值模拟模型,改变水泥土搅拌桩复合地基的桩长,分别计算4种桩长复合地基的承载力、沉降以及桩、土应力,分析桩端进入硬土层的长度变化对复合地基承载性能的影响。结果表明,水泥土桩进入硬土层的长度对复合地基的承载力和沉降影响不显著,桩端进入硬土层深度范围宜为1～5倍桩径。