CFG桩与粉喷桩加固软基的沉降对比分析

通过有限差分软件FLAC3D建立高速公路软基段数值模型,分别改变CFG桩和粉喷桩的桩间距以及褥垫层厚度,探讨二者在控制路基沉降以及沉降速率方面的不同,结果表明CFG桩对于土体沉降的控制优于粉喷桩。CFG桩加固路基情况下土体沉降能够迅速趋于稳定,优于粉喷桩,在相同褥垫层厚度下,随着桩间距增大,地表最大沉降量也逐渐增大;随着褥垫层厚度增大,地表最大沉降量也逐渐增大,但当垫层厚度超过一定水平,土表面的沉降变化越来越小。     

桩基沉降计算的几个问题

针对密桩桩基、疏桩桩基两类桩型沉降计算方法,分析了沉降压缩层的分层原则、沉降计算点、应力计算点的选取原则;探讨了附加应力、沉降计算深度、压缩层厚度等指标的影响因素、计算指标取值,并给出了压缩层厚度计算公式;对长桩疏桩桩基,分析了沉降量的变化规律,提出了减少桩基沉降的建议和应对措施。     

欠固结土中单桩负摩擦效应研究

本文针对桩土工后沉降引起的负摩擦效应,建立了桩和土体协同作用的三维计算模型,对桩土沉降过程进行了内力和变形计算,分析了不同欠固结土厚度和桩顶荷载对负摩擦效应的影响。计算结果表明在欠固结土厚度为定值时,桩侧负摩阻力随桩顶荷载的增大而减小,桩顶荷载越大,"中性点"位置越靠近地面(即上移),欠固结土厚度越大,"中性点"位置越远离地面(即下移);桩体轴力分布沿桩身呈现先增大后减小的趋势,轴力最大值对应桩侧摩阻力为零的位置,即桩体中性点位置;在桩端部位存在摩阻力的增强效应,受桩顶荷载大小的影响,轴力在桩端部位的变化幅度较大。随着欠固结土厚度的增大,土体的沉降量也逐渐增大;随着桩顶荷载的增大,土体的沉降量也逐渐增大,但欠固结厚度对于沉降量的影响大于桩顶荷载对于沉降量的影响。     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题,为此,依托于沪宁城际高速铁路,统计分析100余公里路基段3a运营期的沉降监测数据,将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级,并结合沉降推测评估,将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态;针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题,提出"当量软弱土厚度"概念,可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明:高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系,不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度,桩-板结构处理的地基沉降处于临界超限时,对应的当量软弱土厚度是桩-筏复合地基的1.7倍,是桩-网复合地基的2.2倍;桩-板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩-筏复合地基的59%,桩-筏复合地基是桩-网复合地基的76%。     

桩承加筋土复合地基试验及稳定研究

通过设计柔性荷载下桩承加筋土复合地基室内模型试验,研究了复合地基在极限柔性荷载作用下的相应沉降规律及桩土应力变化,并探讨分析加筋垫层对地基稳定性影响。试验结果表明:增大垫层厚度,复合地基沉降增大明显,桩身沉降增大,纯砂区沉降增大,不利于复合地基的稳定性;增加土工格栅的层数对于高厚度垫层的复合地基有明显的改善效果,复合地基的沉降减小,桩身沉降增大,纯砂区沉降减小,桩土应力比增大,有利于桩承加筋土复合地基的地基整体稳定性。     

合理运用Mindlin公式计算桩端附加应力的探讨

规范推荐的桩基沉降计算中,其桩端下附加应力系根据Mindlin解所得的Geddes应力公式来计算,其理论依据是简化为半无限体内一竖向集中力推导出来的,计算结果会在桩端附近产生较大的应力集中现象,导致桩端计算厚度范围内应力大大超过土的强度,使计算失真,沉降偏大。而且,规范没有明确分层总和法中计算分层厚度的选取,导致不同的计算分层厚度会影响最终沉降值。因此,本文推导出方桩和圆桩情况下考虑桩端截面影响的附加应力公式,用于计算桩身轴线下的应力;并且在竖向关于z进行再积分,得出了桩端下竖向附加应力面积的解析式,这样分层厚度一般可取自然土层厚度,不必再划分较细的计算层厚度,避免了计算分层厚度成为影响沉降值的因素。     

褥垫层对CFG桩复合地基沉降的影响

理轮上探讨了褥垫层的作用机理,指出褥垫层要发挥其应有的作用就需要具有一定的厚度和模量.然后通过现场原位试验分别研究了褥垫层的模量和厚度对桩侧负摩擦区长度、桩土应力比及桩间土作用力的影响.结果表明当垫层厚度和上部荷载一定时,褥垫层的模量对沉降的影响主要是通过对桩土应力和桩侧摩阻力的影响来实现的.褥垫层的厚度对CFG桩复合地基沉降的影响亦是通过对桩与桩间土荷载的分配表现出来的.最后对CFG桩复合地基承载力优化设计时,即桩和土都达到了极限承载力时进行了沉降分析,并推荐了褥垫层的厚度.     

复合桩基差异沉降有限元分析

以沉降控制复合桩基差异沉降为研究对象,给出了差异沉降的明确概念;通过对复合桩基差异沉降的各种影响因素的讨论,提出了控制差异沉降的新的布桩方式,并运用有限元法分析了筏板厚度及桩长、桩径、桩距等因素对差异沉降的影响。     

碎石桩设计参数对复合地基沉降的影响

应用大型数值分析软件FLAC3D对碎石桩复合地基进行了数值模拟,探讨了桩长、桩径、桩间距及垫层厚度等设计参数对复合地基沉降的影响.结果表明:有效桩长确实存在;桩径和桩距对沉降影响存在规律性;设置适当厚度的碎石垫层能使设计更为经济合理.     

托板桩复合地基桩体荷载分担比研究

采用有限元法研究了托板桩复合地基垫层内摩擦角、弹性模量、垫层厚度以及桩间距、桩体持力层对桩体荷载分担比和地基沉降的影响。研究结果表明,在满足地基沉降和承载力的前提下,应采用合理的垫层厚度、弹性模量和桩间距以减少工程费用。     

群桩基础沉降计算中的几个问题

深厚软土地基中群桩沉降的预测一直是工程设计中的难点。本文分析了群桩基础中应力扩散的规律,提出了桩端附加应力的简化计算方法,指出国家桩基规范计算的桩端压缩层厚度偏大。讨论了目前国家建筑桩基技术规范中关于群桩沉降计算中的几个问题,包括压缩层厚度、模量取值、应力计算等,提出了相应的群桩沉降计算方法,并和工程实测数据进行了比较。     

碎石桩处理可液化层和软土层交互地基沉降特性

本文总结分析了碎石桩处理由可液化层和软土层交互组成地基的沉降历时曲线线型特点,沉降量与填土高之间关系,沉降历时曲线线型特点及硬壳层和软土层厚度对沉降变形的影响,同时也讨论了沉降速率与填土速率之间的关系。该分析成果能够估算碎石桩处理地基的沉降,并解释了硬壳层和软土层厚度变化对沉降变形的影响。     

按沉降控制的高速公路拓宽工程软基加固方案优化

日益增长的交通需求要求现有高速公路必须拓宽改建。如何获得满足沉降控制标准又效益最优的新路软基加固方案,成为软基上高速公路拓宽工程的主要技术问题。采用有限元法对佛开高速公路拓宽工程标准断面新路软基不同加固方案下的沉降进行数值分析,根据新路基最大沉降与新老路堤差异沉降控制标准,按沉降控制设计理论优化出不同软土厚度情况下新路软基处理方案和加固参数,即软土厚度小于10 m时采用悬浮水泥搅拌桩复合地基方案,内侧第一排桩距老路坡脚2 m;软土厚度10～15 m时采用带帽悬浮CFG桩复合地基方案,软土厚度15～25 m时采用隔离墙与带帽悬浮CFG桩组合处理方案。     

PCC桩复合地基褥垫层作用数值分析

褥垫层是PCC桩复合地基的重要组成部分。通过有限元数值模拟,探讨了PCC桩复合地基褥垫层刚度、厚度对桩土应力比以及沉降量的影响,得出桩长方向桩土应力比的分布规律。刚度和厚度是影响褥垫层流动调节能力的主要因素,随其刚度的增加或厚度的减小,桩土应力比增大,沉降减小。从桩顶到桩底,桩土应力比先增大后减小,验证了桩侧负摩阻区的存在,并分析了褥垫层刚度、厚度对该桩土应力比分布以及负摩阻区范围等的影响,得出了一些有益的结论。     

刚性桩复合地基渗流固结性能分析

基于饱和砂井渗流固结理论,推导了综合考虑褥垫层、桩、土模量的刚性桩复合地基渗流固结解析解。在ABAQUS中使用Modified Cam-clay模型和孔压单元模拟桩间土体,建立单桩复合地基有限元分析模型。计算结果与某高层结构刚性桩复合地基静载试验吻合较好,验证分析模型的有效性。使用该分析模型,研究褥垫层厚度、模量,桩长对刚性桩复合地基受力及固结变形的影响。结果表明：刚性桩复合地基固结速度远大于天然地基,固结速度随褥垫层模量增大而增大,随井径比减小而增大;结构施工过程中,地基固结沉降已基本完成;褥垫层模量的增大可减小刚性桩复合地基固结沉降,但褥垫层厚度及排水土层厚度的增加都会加大固结沉降。     

高速公路软基处理中浮桩和薄硬夹层初步研究

在两个模型的基础上,针对水泥搅拌桩加固高速公路可能出现的浮桩情况研究了地基总沉降和未打穿土层厚度的关系;针对可能出现的薄硬夹层情况探讨了地基总沉降和中间薄硬夹层厚度的关系,并因此得出了一些对工程有益的结论.     

基于差异沉降的桩承加筋路堤优化设计

针对差异沉降的桩承加筋路堤处理问题,运用数值模拟方法并充分考虑加筋垫层的厚度和刚度问题,优化薄膜计算理论,建立目标函数对差异沉降进行分析。研究发现,垫层厚度的增加、合理的选用加筋垫层及恰当的布桩形式均能减小差异性沉降。并结合高某高速工程对加筋路堤进行优化设计。     

超大主裙连体结构基础设计的变刚度调平

以苏州中心广场项目为例,阐述了桩基础变刚度调平在超长超宽主裙楼连体结构桩筏基础设计中的应用。考虑了土层分布以及上部结构刚度对地基和基础的影响;通过调整桩径、桩距、桩端持力层、各区域基础底板厚度等方式改变了基桩的支承刚度分布;在降低基础沉降差异、减少筏板开裂的同时,降低了工程造价。     

大厚度黄土地区夯扩桩承载力研究

夯扩桩具有单桩承载力较高、沉降较小等优点,在经济上也优于普通灌注桩体。为了说明夯扩桩在大厚度湿陷性黄土地区良好的承载性能,文中以某地区学生公寓楼工程为例,对夯扩桩的承载能力进行了试验研究。结果表明,试验桩具有较高的承载力,而且沉降较为均匀、沉降量小,可以作为承受较大荷载的建筑物的基础。     

褥垫层设计参数对刚柔长短桩复合地基的特性影响研究

本文对工程中常用的刚柔性长短桩复合地基在不同褥垫层设计参数下的工程特性进行分析,利用有限元方法分析了不同的褥垫层弹性模量、褥垫层厚度对刚柔性长短桩复合地基刚性桩、柔性桩的承载特性、桩土应力比、复合地基沉降等的影响。分析结果表明,刚性桩、柔性桩与土的应力比都随褥垫层弹性模量的增大而增大,随褥垫层厚度的增大而减小,沉降也随褥垫层弹性模量的增大而减小,随褥垫层厚度的增大而增大。根据分析,文中给出了褥垫层弹性模量和厚度的参考值,可为该类型复合地基的设计和应用提供参考。