基坑开挖对既有复合地基单桩的位移性状影响分析

在无载复合地基侧向开挖离心机试验基础上建立了数值模拟模型,基于Winkler地基模型,根据桩土的位移变形协调方程,采用两阶段法求解复合地基单桩的水平位移,并与数值模拟结果进行对比.在数值模拟基础上,改变复合地基的置换率,得到了不同置换率以及不同开挖深度下的单桩的水平位移,模拟并对比了在复合地基至支护结构不同距离情况下的土体最大水平位移,研究结果表明:①将复合地基视为均质土体,通过二阶段法求解复合地基单桩位移的方法可行;②当复合地基桩间距大于4倍单桩桩径时,复合地基对于单桩的水平位移影响较小.在设计支护结构时,当基坑深度小于5 m时,可以忽略复合地基与土体间的相互影响,深度大于5 m时,应充分考虑复合地基的影响;③当复合地基距离支护结构的距离在基坑开挖深度的0.8倍以内时,其对土体的侧向加固作用才有较好效果.     

水泥搅拌桩复合地基沉降的影响因素分析

影响水泥搅拌桩复合地基沉降量的因素主要有置换率、桩长.通过对计算结果的分析,讨论复合地基沉降量与置换率、桩长等参数之间的关系.     

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．     

置换率对刚-柔性桩复合地基的影响

为了研究桩置换率对刚-柔性桩复合地基性能的影响程度,在温州地区进行了多个大型刚-柔性桩复合地基静荷载试验.在静荷载试验中对刚性承压板下压力盒进行同步检测,根据检测成果比较不同置换率下刚-柔性桩复合地基沉降情况,分析置换率对刚-柔性桩复合地基的桩土应力、桩土应力比以及荷载分担比的影响.检测结果表明:复合地基中刚性桩置换率对沉降特性影响较大,增大刚性桩置换率会明显减小沉降.刚-柔性桩复合地基中刚性桩在承载方面发挥重要作用,刚性桩置换率越高作用越明显.复合变形模量随复合地基中桩置换率减小而减小.刚性桩置换率越高,刚性桩承载力发挥度越小,柔性桩承载力发挥度越大,土承载力发挥度越小.     

刚性桩复合地基变形特性离散元分析

采用离散元法(DEM)软件PFC2D模拟了刚性桩复合地基单桩模型试验,避免了之前广泛采用的有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)等连续体法在模拟刚性桩复合地基褥垫层时的不足,并基于离散元模型对刚性桩复合地基中桩体刺入量及地基的水平位移、竖向位移等变形特性进行了分析.分析结果表明:在桩顶处1/4椭圆形的区域内褥垫层颗粒的沉降明显小于其他区域内颗粒的沉降;水平位移主要集中在基础下的三角形区域内,褥垫层颗粒在发生水平位移时受到了桩体的剪切作用;桩体在影响褥垫层颗粒竖向位移方面主要起阻挡作用,而在影响褥垫层颗粒水平位移方面主要起剪切作用.     

控制差异沉降的复合桩基设计方法及有限元分析

目前以变形为控制条件的复合桩基设计理论是桩筏基础研究中的热点问题，而人为合理的调整地基土刚度和桩基支承刚度的方法是控制复合桩基差异沉降的有效手段之一。在考虑上部结构、基础和地基共同作用的基础上，利用有限元方法对竖向荷载作用下复合桩基的沉降进行了计算分析，讨论了设置变刚度垫层、改变桩长、桩径、桩距及布桩方式对基础差异沉降和内力的影响，对实际工程设计具有指导意义。     

大型石化CFG桩复合地基三维有限差分模拟

针对大型石化工程软土地基处理的复杂性,建立了CFG复合地基的三维有限差分模型,详细分析了不同桩间距下复合地基受力和变形特性,探讨了软土夹层对复合地基的影响,在桩间土加固深度影响分析的基础上,获得了不同基础尺寸的临界加固深度。此外,通过变桩长和变桩距方法,对复合地基进行了变刚度调平。研究表明:基础沉降和差异沉降与荷载成线性关系,基础两侧约1/3直径范围内CFG桩可采用变桩长或变桩距方法优化;桩间土体不加固时,桩间距不宜大于6d;软土夹层埋深10 m以上,其对CFG复合桩基的影响基本可忽略;不同基础尺寸下临界加固深度约为6 m;变桩长或桩距方法均能控制基础沉降和差异,但需根据工程条件和实际地质情况合理选用。     

CFG桩复合地基在软土地区大中型油罐地基处理中的应用研究

本文结合CFG桩复合地基在软土地区大中型油罐地基处理中的大量应用实践,对CFG桩复合地基的结构、荷载在复合地基中的传递过程、复合地基的工作机理及设计计算进行分析,并在规范的基础上对CFG桩复合地基中单桩承载力、褥垫层厚度及沉降量的计算进行具体阐述,给出褥垫层厚度计算的可靠经验公式。计算结果表明,环梁沉降量的理论计算值和长期观测值基本吻合,将CFG桩复合地基应用于软土地区大中型油罐地基处理中技术可行,与其传统的桩基础等其它处理方法相比,经济、环境和社会效益显著。     

粉喷桩单桩复合地基承载特性的有限元分析

采用一工程实例,运用粉喷桩单桩复合地基模型和2D-σ有限元分析软件,对粉喷桩单桩复合地基工作性状进行了分析,研究了桩土模量比、面积置换率对粉喷桩有效桩长的影响。结果表明桩身轴向应力随深度增加呈递减趋势;粉喷桩复合地基的有效桩长受桩土模量比与置换率的影响。     

长短桩的联合应用

基于桩体在地基处理中的有效工作长度对长短桩的工作机理进行了分析.采用不同的桩长,在其上设置褥垫层,能合理利用桩的有效工作长度,充分发挥桩间土的积极作用.结合工程实例阐述了长短桩复合地基的应用.长短桩的联合应用可以有效地提高地基强度,减少沉降,加快施工进度,降低工程造价.     

软土地基上循环荷载作用下加筋碎石垫层 工作特性分析

通过模型试验研究了循环荷载作用下土工格栅、土工格室及纯碎石垫层在软土地基上的承载特性;分析不同工况下沉降、桩身应变及桩土应力比随循环次数、峰值荷载的变化规律。研究结果表明:在动载条件下,加筋碎石垫层能有效地限制垫层的位移,显著减小复合地基的累计沉降;加筋后的碎石垫层强度和刚度均得到增强,能有效调节桩-土应力分布,改善碎石垫层的受力特性,大幅度提高桩-土应力比,有效减小桩身应变;同等条件下,土工格室碎石垫层对于减小桩顶沉降、提高桩-土应力比和降低桩身应变的性能略优于土工格栅碎石垫层,并随着循环峰值荷载增加,两者的作用效果更好。     

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。     

不同布桩形式群桩基础模型试验研究

变刚度调平设计是2008版《建筑桩基技术规范》的重要修订内容,群桩基础变桩长、变桩距是变刚度调平设计手段之一。为了减小等刚度布桩群桩基础的差异沉降及调整桩顶反力分布,通过4组改变桩长、桩距、桩数的模型试验,对等刚度和变刚度布桩的应力位移场进行研究。结果表明：等刚度布桩中各基桩桩顶反力不均匀,差异沉降较大。变刚度布桩能调整群桩整体场刚度效应,减小差异沉降,促使桩顶反力均匀及更好地发挥地基土的承载力。     

沉降控制复合桩基沉降影响因素的有限元分析

为研究上海地区的沉降控制复合桩基的沉降影响因素,利用ANSYS对桩-土-板基础模型进行有限元模拟,并探讨不同的桩径、桩长与桩距对沉降控制复合桩基的具体作用效果.研究结果表明：在设计沉降控制复合桩基时,桩距应大于等于6～7倍桩径;桩径的选取范围最好是在300mm之内,以最大限度地利用桩的沉降控制效率;沉降控制复合桩的桩长与桩径比以80～90为宜.     

硬壳层对软土地基沉降特性影响的研究

介绍了采用砂垫层对软土地基进行处理的现场观测成果,同时探讨了硬壳层对软基的沉降和水平侧向位移的影响及其在土压力上的反映.通过对实测数据分析表明:硬壳层能扩散应力,减小软基的沉降量,调整不均匀沉降,降低差异沉降率,限制软基侧向变形的发展.因此,硬壳层对软基的变形与稳定能起到一定的积极作用.     

多层加筋垫层刚性桩网复合地基的承载特性

为研究多层加筋垫层刚性桩网复合地基的承载特性,将设置有多层土工格栅的加筋垫层视为大挠度薄板进行分析,运用层合板理论,模拟多层土工格栅与碎石垫层之间的相互作用,建立加筋垫层抗弯刚度矩阵的计算方法。考虑刚性桩网复合地基的三维应力和位移边界条件,根据静力平衡条件,建立加筋垫层应力函数和挠度微分控制方程,并利用伽辽金方法进行求解。在此基础上,利用Winkler地基梁理论和大挠度薄板理论对桩土应力比和格栅拉力进行计算。最后,运用实际工程对计算方法进行验证,并综合分析格栅总层数、铺设间隔和位置等因素对桩土应力比及格栅拉力的影响。研究结果表明：理论计算结果与实测结果较为吻合;随着格栅总层数的增大,桩土应力比增大而格栅拉力降低,铺设2~3层格栅效率最高;随着铺设格栅间隔和底层格栅距桩帽距离的增大,桩土应力比降低,而格栅拉力增大。     

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。     

在役高速公路深厚软基滑移病害微型桩处治分析

针对在役高速公路深厚软基段出现失稳滑移的问题,提出桩顶带连系梁的微型桩快速处治方法。结合开阳高速公路K3202+577~K3202+640段软基加固抢险实际工程,介绍微型桩和连系梁的加固方案和施工工艺。加固后实测的深层水平位移和路基沉降变形大幅减小,表明该方法可有效处治软基滑移病害。采用Plaxis 3D软件建立深厚软基连系梁微型桩加固变形的数值分析模型,通过与实测值对比分析,验证了模型的合理性;研究了桩间距、桩排距、连系梁布设形式对滑移处治效果的影响,结果表明：水平位移随着桩间距增大而增大,桩间距超过10倍桩径后,土体侧移增大速度明显加快;水平位移随排间距增大会先减小后增大,排间距不宜超过10倍桩径;加设连系梁能减小路基土体侧移和优化微型桩受力,桩顶不同形式连系梁的处治效果排序为：双向交叉连系梁 > 单向交叉连系梁 > 斜向连系梁 > 纵向连系梁。     

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.