刚性桩复合地基的设计与试验研究

通过一个刚性桩复合地基的工程设计实例,对地基承载力与刚性桩复合地基的设计计算进行分析,并对地基反力、建筑物沉降在施工期间进行了监测.实测表明,所采用的设计计算方法较好地反映了工程实际状况,可以应用于实际工程的简化计算.     

长短桩复合地基设计计算方法探讨

分别从长桩和短桩作用机理两方面阐述了长短桩复合地基的作用机理。以刚性长桩和柔性短桩组合成的长短桩复合地基为例,对常用的长短桩复合地基承载力计算方法之面积加权法和分步叠加法进行了介绍和对比分析,得出两种方法计算结果的一致性,并通过工程实例进行了验证。对长短桩复合地基沉降计算方法之复合模量法和增大系数法进行了介绍,分析了两种计算方法产生误差的原因,给出了一个采用增大系数法计算长短桩复合地基沉降的工程实例,工程实例计算结果与实际观测结果较吻合。建议采用增大系数法计算长短桩复合地基沉降时有必要对加固区桩间土模量增大系数进行适当修正,修正系数的取值范围需通过对大量工程实例进行分析后确定。     

长短桩复合地基在高速公路软基处理中的应用

为了研究长短桩复合地基在湖区软土地基处理中的适用性,针对湖区某高速公路软土地基采用的长短桩复合地基进行了现场试验测试研究,并与多组短桩、长桩及多桩复合地基的现场静载荷试验和对路基沉降量监测的结果进行对比.结果表明,单桩复合地基的极限承载力约为240kPa,大于设计值的127kPa;路基工后最大沉降量约1.31cm,说明处治效果良好,用长短桩复合地基处理湖区软土地基是可行的.     

载荷试验确定复合地基承载力的分析

复合地基载荷试验综合反映了桩及桩间土的承载性状,在实际工程中,如何通过载荷试验曲线确定复合地基承载力存在着应用上的一定困难,通过分析各载荷试验确定承载力的方法,提出以沉降变形控制,最好采用相对沉降法和回弹法确定复合地基承载力。     

复合地基承载力深度修正研究

目的 提出一种简单适用的复合地基承载力深度修正方法和修正参数.方法 通过对复合地基的不同分类,研究加固体的工作机理和复合地基的破坏特征,探讨复合地基承载力的影响因素和深度修正相关问题.对散体桩复合地基采用Plaxis有限元软件进行数值模拟分析验证.结果 散体桩单桩承载力的发挥受桩周土的应力水平约束,复合地基承载力深度修正可按桩体和地基土分别进行,桩体部分深度修正系数为土层的被动土压力系数与桩体材料被动土压力系数的乘积的1/4.结论 散体材料桩复合地基承载力的深度修正包含桩体修正和桩周土修正两部分,刚性桩、柔性桩宜只对桩周土进行修正.复合地基承载力深度修正系数可根据已有规范取值,深度修正可按照笔者推导出的公式计算.     

深层搅拌桩复合地基优化设计与程序实现

通过对复合地基载荷试验实测数据分析和复合地基数值模拟,讨论了一种深层搅拌桩复合地基优化设计模型和方法.在分析其特点和设计要素的基础上,提出了通过设置最优桩长和桩间距来优化复合地基的算法,结合承载力、荷载压力、沉降量等指标和具体数值参数,对复合地基进行了优化设计,并通过程序和算例实现了这一算法,得到了一组满足地基承载力要求的最优化组合数据,达到了优化设计的目的.     

CFG桩复合地基力学性能的有限元分析

CFG桩复合地基为高粘结强度桩基形成的复合地基,随着CFG桩复合地基设计理论研究的不断成熟,该基础形式在全国范围内已经广泛应用.本文以合肥地区地质条件为基础,采用有限元分析软件ABAQUS对某工程的CFG桩复合地基的筏板——桩——土模型进行数值模拟计算,研究了实际工程中基础沉降、桩土应力和沉降变化,得出以下结论：（1）本文通过数值分析数据证实了软件模拟的合理性并说明了褥垫层在CFG桩复合地基中发挥的作用;（2）通过数值分析中得到的桩土荷载分担比值计算出单桩承载力的利用率为74％,在此基础上提出优化设计方法.     

长短桩复合地基受荷性状的影响因素分析

采用大型有限元软件ABAQUS,对不同褥垫层模量、厚度、短桩模量及基础上不同的荷载对刚柔性长短桩复合地基的长桩与土的应力比、短桩与土的应力比、长短桩应力比、基础沉降的影响及其规律进行了分析.数值分析表明:垫层的存在增大了地基的沉降,可调节复合地基中桩土应力的分配;随着垫层模量的增加,长桩桩身应力增加,短桩应力减小;增加短桩的刚度,复合地基的沉降减少;随着基础顶面荷载的增加,桩土应力比增大,位移差也增大.结合武汉某住宅小区的长短桩静载荷的现场监测数据,分析了工程中长桩与土、短桩与土、长短桩应力比的变化规律.数值分析和现场监测数据分析结果可为该类型地基的设计和施工提供依据.     

刚性桩复合地基沉降计算方法的探讨

通过工程实例对刚性桩复合地基沉降的三种计算方法(规范的CFG桩法、龚晓南法、双层应力法)进行对比、分析,得出利用规范CFG桩法计算的沉降量与实测沉降量比较贴近,但是,其加固区复合模量计算方法的根据有待完善;龚晓南法给出的桩端刺入下卧层的变形量目前尚没有充足的依据;双层应力法在理论上比较合理,但在实际应用上,应力水平系数不易准确确定。通过本文的分析,提出对于桩端下卧层承载力较高的地基,应采用规范的CFG桩法计算复合地基的沉降。     

长短桩复合地基沉降计算方法研究

目的研究长短桩复合地基的一种新型的地基处理技术，解决沉降计算方法问题．方法从长短桩复合地基的作用机理入手，针对长短桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点，在剪切位移法的基础上，引入Mylonakis ＆ Gazetas的桩与桩、桩与土相互作用模型，同时考虑垫层作用影响，导出了长短桩复合地基计算时的桩-桩、桩-土以及土-土相互作用柔度系数．结果通过桩-土-垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算的新方法及编制相应的计算程序对某工程实例进行分析的结果表明，沉降计算值与实测值吻合较好．结论新的长短桩复合地基沉降计算方法表明此方法计算长短桩复合地基的沉降是可行的，深入探讨长短桩复合地基的沉降计算对于开发和推广其工程应用具有理论和工程意义．     

半岩半土地基不均匀沉降的变刚度复合地基方案研究

以延安市安塞区拟建住宅楼为工程实例,提出变刚度复合地基方案,借助有限元分析软件MIDAS GTS NX,对半岩半土地质条件下变刚度复合地基进行数值模拟,通过改变桩间土模量、桩体模量、桩距、桩长等设计参数对地基土沉降特性进行研究,并分析地基差异沉降判断变刚度复合地基的适用性。研究结果表明:变刚度复合地基可较好解决半岩半土地基的不均匀沉降问题,通过调节变刚度复合地基设计参数,可控制地基差异沉降在合理范围之内。     

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG 桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对C FG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG 桩复合地基褥垫层的选用原则。     

多元复合地基承载力的确定方法

研究多元复合地基承载力对其设计具有重要意义.从多元复合地基受力条件出发,研究了强度发挥系数和承载力修正系数对多元复合地基承载力的影响,阐述了多元复合地基承载力确定的2种方法,即试验法和分析与经验相结合的方法.对于试验法,多元复合地基承载力确定关键在于强度发挥系数和承载力修正系数的确定;而对于分析与经验相结合的方法,则给出了强度发挥系数和承载力修正系数的经验值.     

有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基数值模拟

基于长桩侧向约束作用,利用大型有限元软件ADINA,对柔性基础下夯实水泥土楔形桩及夯实水泥土圆柱形桩复合地基进行了数值模拟,得到了在各级荷载作用下的桩土平均沉降差及桩土应力比,并与无侧向约束条件时进行了对比。结果表明,在侧向约束条件下,与圆柱形桩复合地基相比,楔形桩复合地基能减少桩土沉降差,降低桩土应力比,从而改善复合地基的工作性状,为工程应用提供有益的参考。     

PVA-尾矿砂水泥基复合材料损伤破坏数值模拟

针对纤维掺量及缝高比对PVA-尾矿砂水泥基复合材料损伤破坏的影响问题,提出了基于RFPA分析系统的含有预裂缝PVA-尾矿砂水泥基复合材料的三点弯曲损伤破坏数值模拟方法.应用RFPA分析系统进行数值模拟,对复合材料的损伤断裂过程进行了分析,对复合材料的断裂能进行了计算,并将模拟结果与试验结果进行了对比.结果表明,模拟与试验所得的荷载位移曲线吻合较好,证明了数值模拟的合理性;在一定范围内,断裂能随着PVA纤维的体积掺量增大而增大,随着缝高比的增大而减小.     

三通管内高压成形载荷路径试验优化设计

采用DYNAFORM有限元软件对三通管内高压成形过程进行了数值模拟研究,采用正交试验优化设计方法进行载荷路径参数优化,找出了T型管内高压成形的内压力、轴向进给力、背压力三参数的最优组合,采用该最优组合参数的试验结果与数值模拟结果相吻合。     

复合双渗储层中压力分布的求解分析

针对定压外边界的复合双渗储层模型,研究了变流率问题的无因次压力分布的Laplace空间解,并简要地引导了相应的应用,是对试井分析理论的一种完善,对相应的试井分析软件的研制更具有深远的应用价值,对油藏数值模拟方法也具有指导意义.     

地铁盾构隧道近距离下穿砖木结构建筑的变形控制研究

以天津地铁盾构区间隧道近距离下穿某砖木结构风貌建筑为背景,采用PKPM软件预判和现场监测相结合的方法,对新建隧道施工所引起的邻近砖木结构风貌建筑物的沉降进行深入研究.分析了盾构下穿建筑物前、下穿过程及离开后3个不同阶段的建筑物沉降变化情况,并提出了在盾构施工过程中控制结构沉降所采取的必要措施,为今后类似工程提供借鉴.     

混凝土地下结构在爆炸荷载作用下的数值分析

对实际地下人防的结构体系进行三维数值计算和分析,通过与结构设计中常用的PKPM软件计算结果进行对比,发现用PKPM计算得出板的内力值不能完全包络有限元分析得出的结果,而用PKPM计算得出的梁、柱的内力值均能包络有限元分析得出的结果。说明在PKPM软件中梁柱的简化计算方法是合理的,能够真实反应梁柱受力状态,但是PKPM软件对板的简化计算方法偏于危险,不能完全包络板的最大内力可能出现的位置。例如战时工况时,PKPM软件计算中取板中点作为最不利内力位置是不合理的,通过有限元分析进行了验证。在此基础上分析了目前工程中现浇板比较容易出现裂缝的原因,并就此提出对人防地下结构设计的修改建议,为爆炸作用下混凝土结构设计提供借鉴和参考。