刚性桩复合地基的桩土应力比计算方法

刚性桩的桩体刚度比较大,承担较大荷载后桩身变形较小,其桩土应力比远大于半刚性桩的桩土应力比。刚性桩复合地基设计仍沿用半刚性桩复合地基经验设计,导致刚性桩复合地基设计过于保守,问题的关键在于如何准确确定其桩土应力比。基于刚性桩荷载传递规律、桩-土-垫层变形协调条件,综合考虑了桩体的上下刺入变形、桩侧正负摩阻、桩长、桩径、土性等影响因素,推导得到了刚性桩复合地基桩土应力比简化公式,并与刚性桩复合地基室内模型试验和现场实测结果进行对比分析,该公式便于工程应用,更有利于刚性桩复合地基定量化设计和计算沉降。     

刚性桩复合地基模型试验研究

通过刚性桩复合地基群桩(桩数3×3)模型试验,对不同垫层厚度刚性桩复合地基的变形特性、不同桩位桩体和桩间土的受力特性进行测试,并对桩土应力比和荷载分担比等反映桩土共同工作性能的指标进行分析,得出了刚性桩复合地基的承载特性和变形规律。结论可为刚性桩复合地基的优化设计提供依据。     

多元复合地基承载与沉降特性的数值分析

研究了柔性桩一刚性桩组合多元复合地基,在土性条件为均质地基、双层地基(上弱下硬;上硬下弱)两类三种情况和三种不同的布置方案下,承载和沉降特性随桩长、桩土模量和垫层厚度变化而变化的规律性,分析了差异的原因与机理。     

刚性桩复合地基的非线性有限元数值分析

对于刚性桩复合地基,分别采用Duncan-Chang双曲线非线性弹性模型与Druck-er-Prager弹塑性模型,同时采用接触面单元考虑桩与土之间及垫层与桩之间界面上所可能发生的滑移和刺入等非线性接触特性,在大型有限元分析软件ABAQUS的框架下通过二次开发,建立了有限元计算模型,通过数值计算,对于地基沉降、桩土应力比、桩体刺入垫层量、地基沉降随时间的变化特性进行了对比分析,以此讨论了刚性桩复合地基的工作性能,为刚性桩复合地基的设计提供参考依据.     

桩长对树根桩网复合地基沉降影响离心模型试验研究

某码头堆场软土地基发生了推移，采用树根桩网复合地基进行加固。通过土工离心模型试验研究超大荷载下桩长对树根桩网复合地基沉降特性的影响，试验模拟了地基、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等，分析了超大荷载作用下不同桩长复合地基沉降变化规律。试验结果表明，复合地基表面沉降呈锅形分布，沉降随桩长的增加而减小，分布形状变尖，等长桩沉降远大于设计桩长，分布形状更尖。设计桩长桩网复合地基在350 kPa荷载作用下2 a责任期沉降满足控制在80 cm以内的使用要求，表明树根桩的布置方案合理、可行。     

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.     

“柔性基础”刚性桩复合地基试验分析与变形计算

为了建立路堤下刚性桩复合地基变形计算模型,通过对14组刚性4桩复合地基的现场试验结果的分析,研究柔性基础条件下刚性桩复合地基的工作性状。试验研究表明采用一定强度或刚度的加筋垫层配合合适的桩帽设置,可改善柔性基础条件下刚性桩复合地基的工作性状,有效减小复合地基变形。复合地基承载力相同时,"柔性基础"沉降量为刚性基础的1.1~1.5倍。在一定荷载或承载力条件下,垫层中不设加筋材料时"柔性基础"短桩复合地基变形接近加筋垫层天然地基。垫层加筋有帽桩复合地基变形明显小于其他情况。对"柔性基础"短桩复合地基,设桩帽、垫层加筋,桩土应力比与不加筋相比增加了1~3倍;对刚性基础长短桩复合地基,碎石垫层中加筋与不加筋相比,桩土应力比范围得到延伸,其中长桩桩土压力比增大明显。提出了"柔性基础"条件下刚性桩复合地基承载力确定,以及考虑桩"上刺入"的刚性桩复合地基变形计算方法。该方法采用力平衡方程计算桩身中性点位置,将复合土层变形计算分为中性点平面     

上部刚度影响的复合地基桩土分担特性研究

通过自编面向对象的三维有限元程序对刚性桩复合地基在考虑上部结构刚度情况下的桩土工作特性进行了数值分析.着重讨论了基础底部桩土反力和桩土应力比随上部结构刚度、筏板厚度、地基土模量、置换率和垫层厚度这些影响因素变化的情况.通过计算分析,得出上述影响因素对刚性桩复合地基的桩土分担特性都有不同程度的影响.适当的选定筏板厚度、置换率和垫层厚度,对合理发挥刚性桩复合地基的桩土分担特性起到重要的作用.得出的结论亦可以为相关工程应用提供一定的参考.     

高层建筑刚性桩复合地基的设计与研究

通过对复合地基中刚性桩与柔性桩不同的破坏机制和承载特性、影响复合地基强度和刚度的主要因素:有效桩长、置换率、桩土应力比和桩土变形协调等分析比较,探讨刚性桩复合地基用于一般十～二十层高层建筑的软土地基处理的实用性和经济性.根据数项工程实例和静载试验结果说明加固效果,并简单介绍刚性桩成桩工艺.     

垫层破坏模式的探讨及其与桩土应力比的关系

为合理设计刚性桩复合地基中的垫层 ,对垫层的破坏模式进行了探讨 ,并建议了垫层的一种破坏模式 ,同时给出了桩土应力比与垫层参数之间的关系式 ,为刚性桩复合地基设计中垫层参数的选取带来帮助。     

CFG桩复合地基承载变形特性的数值模拟研究

先对单桩复合地基与群桩复合地基的承载变形特性进行了比较,分析了沉降、桩身轴应力、土中附加应力和桩土应力比方面的差异,然后分析了桩间距、桩长、褥垫层厚度和桩端土性变化对群桩复合地基承载变形性状的影响.数值模拟结果表明:由于辟桩效应影响,单桩复合地基与群桩复合地基在承载变形特性方面差异较大;群桩复合地基中桩与桩间土是否形成...     

大型储油罐碎石桩地基差异沉降有限元数值分析

为减少大型储油罐碎石桩地基差异沉降,采用轴对称有限元方法进行数值模拟和计算,研究了桩长、置换率、褥垫长度等参数对差异沉降的影响,及负向侧向位移与差异沉降的关系。结果表明,3个不等桩长的分布范围在某一定值时,差异沉降最小;油罐中心范围内复合地基,通过固定桩径不变,增加桩间距来增大置换率,可使复合地基在相对较小的置换率条件下获得更小的差异沉降;保持置换率不变,桩径越大(即桩间距越疏),复合地基差异沉降越小;调整桩长、置换率对差异沉降的改变较为明显,而改变褥垫长度对其影响不大;油罐地基负向侧向位移的出现是差异沉降调整的一个重要特征。     

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。     

基于Lagrange数乘法的CFG桩复合地基优化设计

CFG桩复合地基是一种常见的用于处理软弱土层地基的技术方式,其通过调整桩径、桩距、桩长等不同参数,并铺设一定厚度的褥垫层,以提高地基承载力,从而满足承载设计要求。在实际应用中,往往是通过经验来试算几组布桩参数,只要满足设计承载力即可,但遇到较为复杂及工程量大的项目时,缺少相应的最优计算方法,会造成不必要的浪费。本文通过引入Lagrange数乘法,以桩径、桩距、桩长为可变量,以满足设计承载力为限制条件,建立数学模型,并通过线性函数拟合分析,分析各布桩参数对工程量的影响大小,从而得出最佳的布桩参数,以降低工程成本。     

现浇薄壁管桩复合地基竖向承载特性分析

为了解现浇薄壁管桩复合地基的加固机理,在盐通高速公路试验段进行现浇薄壁管桩单桩复合地基静载试验。试验结果表明:现浇薄壁管桩成桩质量好,承载性能好。建立现浇薄壁管桩复合地基三维模型,通过有限元模拟,与现场静载试验结果对比,表明建立的模型是可行的。基于该模型分析了褥垫层模量、桩间距、桩长、土体模量等因素对现浇薄壁管桩复合地基承载性能的影响。结果表明:褥垫层能较好调节桩土应力分配,使桩土共同工作;较大的桩间距虽能充分发挥桩、土承载力,但桩间距的选择要兼顾承载力与变形要求;桩长的增长有利桩体承载力的发挥。地基土模量大有利于桩侧阻的发挥。     

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。     

带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析

在分析带帽刚性桩复合地基试验成果的基础上,提出复合桩土应力比的概念,以合理反映带帽桩复合地基的力学性状。以土力学和弹性理论为基础,基于合理假定,采用等沉面的思想,考虑复合桩体发生上、下刺入变形现象,推导出能够反映层状不均质地基和带帽桩复合地基空间三维沉降变形特征的复合桩土应力比隐式计算公式。通过工程算例,分析了桩体中心间距、桩长、桩帽尺寸、垫层变形模量、下卧层土体变形模量、桩帽间土体变形模量和静止侧压力系数等因素的影响,提出了利用复合桩土应力比进行带帽桩复合地基按桩帽间土体沉降量控制优化设计的思路。     

长-短桩复合地基性状影响参数弹塑性有限元分析

运用三维弹塑性有限元方法分析带垫层的长短桩复合地基中承台垫层桩土系统的共同作用机理。计算表明,在一定范围内,刚性长桩长度、刚性桩边长、柔性桩刚度、刚性短桩长度和垫层弹性模量增加,都会使基础沉降减小。长桩长度增加,长桩的荷载分担比明显增加;刚性桩边长和垫层弹性模量增加、垫层厚度减少,刚性桩的荷载分担比都会增加;刚性短桩长度加长,短桩的荷载分担比明显增加。根据分析结果提出了行之有效的基础沉降控制方法。工程实测数据表明有限元分析结果和提出的基础沉降控制方法是有效的     

某工程水泥搅拌桩复合地基的载荷试验研究

通过现场复合地基静载荷试验和桩土应力比的测试,探讨了水泥土复合地基桩距拉大以后的承载性状和桩土应力比。试验结果表明：复合地基在“有效桩长”范围内,承载力可以满足要求,并形成“加筋垫层”,有效扩散应力,使沉降变形减小;桩土应力分布合理,使桩和土体各部分的承载潜能均可以得到较好地发挥,从而使复合地基可以较好地满足承载和沉降的要求。     

小高层建筑刚柔复合桩基设计

深厚软土地区的小高层建筑,采用刚柔复合桩基的经济和社会效益明显。通过实例说明其设计方法和过程。综合考虑荷载水平、地质情况、基底土承载力、造价及挤土等因素,决定选用刚柔复合桩基。在分析柔性桩加固区承载力的基础上,提出了柔性桩长度由桩端处软土强度决定的设计标准。刚性桩长度在选择了合适持力层后由总沉降量控制。基于对比试验的结果,推荐采用密实性好的碎石、毛片石、砂混合垫层。