采用三维罚单元对桩基沉降的研究

为了研究桩在荷载作用下的几何特性、物理特性和层状土及其物理特性对桩基沉降的影响,选用模拟承台与桩土连接条件的罚单元,考虑承台与桩土的特性,运用虚位移原理推导了承台与桩-土的罚单元刚度矩阵,利用编制的三维有限元程序,分析得出在竖向荷载作用下,承台与桩体、土体之间存在着变形协调条件,用三维罚单元可以模拟承台与桩土之间连接问题的情况;增加桩体弹模,可有效减少桩基的沉降;与桩长相比,桩径的变化对桩基的沉降影响更大,对于控制沉降更为有效;在考虑土的层状特性的基础上,土的压缩模量变化对桩基沉降有一定的影响,可降低桩与土体滑移破坏的突然性;与土的内聚力相比,内摩擦角对沉降有更大的影响.     

采动区桩基负摩阻力数值模拟分析

利用地表沉降规律和概率积分法对地表土体的沉陷预计,建立与理论相符合的有限元模型。对地表土体的沉陷模拟知,采动桩基负摩阻力是由桩底土体首先发生沉降而引起的,这与天然地基土条件下桩基负摩阻力的产生机理不同;对桩顶进行逐级加载分析表明,桩顶荷载对采动区桩基中性点位置有较大影响,随着桩顶荷载的增加,采动区桩基中性点位置逐渐下移。     

考虑桩土共同作用的桩基沉降分析

目前桩基在工程中得到广泛应用,人们逐渐认识到桩筏基础控制的关键是变形而不是强度.结合上海土层情况,运用有限元软件ANSYS建立群桩-土-上部结构三维有限元非线性模型,土体本构模型采用Drucker-Prager弹塑性模型,并利用面-面接触单元考虑土体与桩基交界面的状态非线性,合理地模拟了桩与桩周土间复杂的相互作用,对群桩沉降做了定性分析。     

基于微型桩托换的建筑物基础加固设计

建筑物上部结构不均匀变形会影响工程结构的安全性,对建筑物基础进行加固设计并采用加固处理,可以控制基础沉降的增加,是保证上部结构安全的重要措施和内容。文章针对某建筑物独立基础沉降较大的现象,通过场地的地层和建筑物的结构资料及基础沉降数据的测定分析,阐述了基础底部黄土的湿陷、基础四周深厚填土堆载、填土引起的结构柱侧面的负摩阻力等是造成的建筑物基础沉降和整体倾斜的原因,基于变形控制原则并考虑了场地环境条件,提出了利用微型桩将上部荷载传至下部岩层以控制沉降的微型桩托换的加固措施。     

非自重湿陷性黄土施工工艺及质量控制

记述了宁夏桃(山口)至同(心)高速公路非自重湿陷性黄土路基施工工艺及处理效果。由于湿陷性黄土遇水湿陷，发生变形会对公路路基产生严重危害，因此，在此类地盘上修建高速公路路基，关键要减少其湿陷性和孔隙比，提高路基的强度和稳定性。为此，采用冲击压实法处理，即用冲击压路机以每小时12～15km的速度行走，把行走所产生的动能以冲击波方式传递于地盘。其压实有效深度达1m，可使土体的沉降量和孔隙比在施工过程中大大减少，加速土体固结沉降；也就是把路基工后沉降提前完成，消除了公路通车后的质量隐患。章在对湿陷性黄土理论分析的基础上，首先从试验数据定义出桃同高速公路路基地盘土属于非自重湿陷性黄土，针对它的特性提出改进的施工工艺；并在实践的基础上得出大量相关试验数据，进行分析。实践证明：用冲击压实法处理非自重湿陷性黄土的方法可行，可大大加速路基填土固结沉降，减少孔隙比和工后沉降，为后续路基、路面施工及通车运行提供坚实稳固的地基。     

考虑侧向变形的客运专线路基沉降特性研究

新建客运专线工程要求路基工后沉降不大于15 mm,现有规范因未考虑土体侧向变形对沉降的影响而往往低估最终沉降量。通过建立数值分析模型研究了客运专线路基在不同填土高度和泊松比时坡脚下侧向位移的变化规律及路基中最大侧向位移与中心点沉降的关系;引入考虑侧向变形的沉降修正系数,对其随填土高度和泊松比变化的规律进行了分析研究。     

高填土场地考虑土体固结的桩基负摩阻力

以长春龙嘉机场T2航站楼为工程依托,采用现场土层沉降观测、桩基承载力测试和室内数值模拟相结合的方法研究了粉质粘土在回填堆载时桩基负摩阻力中性点的确定问题。通过土层沉降观测和桩基载荷试验,得到了回填土累计沉降量、填土加载与时间关系曲线及拟合公式以及单桩的Q-S曲线、桩身内力和桩侧负摩阻力与土层深度的变化关系;采用Midas有限元软件对桩基的沉降变形进行计算,以实测的桩侧摩阻力来模拟桩土之间的相互作用,桩端土层采用弹性支撑模拟,弹簧的刚度根据"m法"进行计算;采用改进高木俊介法计算了不同固结时间下桩周土层的残余沉降量。通过理论计算和现场试验的对比分析,确定了不同固结时间下桩基负摩阻力中性点的位置,并对该类场地地基土的沉降修正系数进行了修正。     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3~0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35~0.45倍的开挖深度。     

按沉降控制设计不均匀软土上的复合桩基I

为了经济有效的解决在深厚软土地基上地基变形过大,导致建筑物大量沉降,造成房屋开裂的工程问题,按照线弹性本构模型,提出了的一种关于复合桩基沉降的改进计算方法;结合具体工程实例,依据控制等沉降效应的原则,给出了一种桩基-复合桩基的地基处理方案,比较成功地解决了带有浜填土区段的软土上砖混住宅楼设计的难题.多年实测表明,计算结果比较符合实际.     

深基坑工程桩锚支护结构监测及分析

结合河南省某深基坑工程实例,对深基坑桩锚支护结构开挖过程中各阶段的桩顶位移、桩身位移、桩的内力、土体分层沉降和周围建筑物沉降等进行分析,监测数据显示位移、内力、沉降变形的原因,验证基坑设计的科学性,避免基坑重大事故的发生.     

减沉复合疏桩基础在非软土地区中的应用

通过一定的施工措施,在天然地基承载基本满足要求的前提下,经计算与实测表明,在非软土地区采用减沉复合疏桩基础可以有效减少地基沉降,满足设计要求。与常规桩基础相比,减沉复合疏桩基础费用降低约50%,经济效益明显。     

高铁不同刚度桩网复合地基工作性状差异

结合沪宁城际铁路CFG桩网复合地基试验段和京沪高铁砂桩网复合地基昆山试验段,在现场试验断面埋置土压力盒、沉降计和孔隙水压计等监测仪器,获取地基沉降、桩和桩间土压力、孔隙水压等监测数据,对比分析CFG桩与砂桩网在高速铁路地基工作性状及工后沉降控制效果中的差异。分析结果表明：CFG桩网和砂桩网联合堆载预压均可满足高速铁路无砟轨道工后沉降控制要求,CFG桩网复合地基沉降总量与沉降速率均小于砂桩网复合地基,且收敛速度快;受桩刚度差异的影响,CFG桩网复合地基与砂桩网复合地基桩土应力规律存在较大差异,前者桩土应力比随着路堤填筑加载而增大,最终趋于稳定,后者桩土应力比随荷载增加先增大后减小,再增大,呈波浪形变化;CFG桩网地基超孔压消散速率远小于砂桩桩网地基的超孔压消散速率;在施工工期较短的情况下,与砂桩网复合地基相比,CFG桩网复合地基处理技术的工后沉降控制效果更优。     

高压旋喷桩在斜坡软弱地基处理中的应用

针对边坡饱和软土的特殊工程地质条件，对旋喷桩加固处理边坡软土地基进行探讨。进行了水泥土配方和室内外水泥土立方体强度试验分析，并结合原位试验探讨了旋喷桩、复合地基承载力和沉降的分析计算方法。旋喷桩桩端嵌入稳定层并在可能滑动面区域采用复喷，可有效地提高复合地基抗剪强度和边坡稳定性，同时可提高复合地基承载力，减少复合地基沉降。     

边坡深部不均匀沉降条件下桩基础破坏特性的离心模型试验研究

我国地质条件复杂,岩土工程问题复杂多变。近年来,随着越来越多的工程开始建设,深部不均匀沉降条件在实际工程中经常出现,如：地下煤炭开采、基坑开挖、地下水位变化等,这种情况下上覆边坡及其上的基础容易发生严重的变形乃至破坏,对附近人民群众的生命财产安全造成了威胁。桩基础是目前工程中常用的边坡加固方式,因此,边坡深部不均匀沉降条件下的桩基础破坏特性亟待研究。离心模型试验在边坡变形破坏特性的研究中有明显的优势,在多种荷载条件下都取得了重要的研究成果。本文采用液压系统模拟深部不均匀沉降条件,进行了不同范围的深部不均匀沉降条件下桩基础破坏特性的离心模型试验,探究了不均匀沉降范围对桩基础变形破坏特性的影响机制,以及深部不均匀沉降条件下桩基础的破坏机理。结果表明,深部不均匀沉降条件下,桩基础所在土坡产生了3条主要的滑裂面,其中深部不均匀沉降区域附近的滑裂面是明显的滑动破坏,基础附近的滑裂面以张拉破坏为主。深部不均匀沉降首先导致了土体内部发生由下至上的滑动破坏,进而使桩基础发生了失稳,最终导致基础附近发生由上至下的破坏。深部不均匀沉降范围通过影响上部土体的变形局部化的时空分布情况改变了土坡滑裂面的位置与形状。深部不均匀沉降条件对土坡的影响存在一定的范围,影响区边界均呈绕桩分布。     

素土挤密桩在自重湿陷性黄土地区大型变电站的运用研究

为满足甘肃省黄土高原的某大型330 kV变电站的使用功能要求,通过分析场地的地层结构、黄土湿陷性、地下水、地基土腐蚀性等岩土工程条件,确定该工程采用全场大面积素土挤密桩地基处理方案.并选取变电站内两块场进行了2种桩心距、相同桩长的素土挤密桩地基处理试验,试验结果表明0.9m桩心距的地基处理效果更优,因此确定素土挤密桩施工采用0.9 m桩心距.     

刚柔性桩复合地基加固双层软弱地基现场试验研究

为研究路堤荷载下刚柔性桩对深厚双层软弱地基的加固效果及其桩土荷载传递规律,结合连云港港某铁路软基处理工程,采用带帽预制方桩和带扩大头的双向搅拌粉喷桩联合加固,对路堤填筑过程及预压期内地表沉降、桩土差异沉降、深层水平位移、超静孔隙水压力、桩土应力比以及桩土荷载分担的变化规律进行了分析。结果表明：载荷试验中复合地基桩土应力比随外荷载增加而增加;地基变形发生在填土期,预压期内沉降变形继续并逐渐趋于稳定;填土荷载向刚性桩及搅拌桩桩顶集中,刚性桩桩顶应力增长较快;面积置换率为22.2%的预制方桩（含桩帽）承担了56.2%的荷载,但其承载力只发挥了不到18%;面积置换率和土质条件是桩土荷载分担比的主要影响因素。     

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.     

土钉墙喷锚支护在成都市某大厦工程中的应用

根据成都某大厦基坑边坡支护方案的设计、施工情况，论述了土钉墙喷锚支护在工程中的应用．