复合地基变形计算理论方法探讨

复合地基复合土层压缩模量的计算关系到建筑物变形计算和复合地基的选型,本文通过对《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)刚性桩复合地基和柔性桩复合地基及半刚性桩复合地基复合土层模量计算式的分析,讨论界定规范公式的使用条件和复合模量计算统一方法,提出一种复合地基变形计算新方法并通过实例分析验证了计算模型的适用性。可供工程界参考与讨论。     

柔性基础半刚性桩复合桩基沉降计算方法

通过对柔性基础和刚性基础受力性状对比分析,针对柔性基础下桩体的刺入变形,提出采用修正的桩身压缩模量法计算复合地基加固区土层压缩量。在对下卧层沉降计算中,利用Mindlin解和Bouss-inesq解联合求解地基附加应力,然后用分层总和法求得下卧层沉降。     

对桩端以下存在软弱土层的水泥土搅拌桩复合地基E_(sp)取值及沉降计算方法的探讨

《建筑地基处理技术规范》中对桩端以下存在软弱土层的水泥土搅拌桩复合地基压缩变形值S1及桩端以下土层的压缩变形值S2的计算方法均基于分层综合法。其中复合土层压缩模量Esp取值计算中桩体Ep=(100~120)fcu(fcu为水泥土试样的室内试验强度)。这种取值方法是不符合深厚软土中单桩应力应变状况的。笔者通过对建于此类复合地基上的建筑物最终沉降量观测结果与静载荷试验结果的对比,以及按照工程岩土分类类比方法对水泥土桩的龄期,强度,复合地基承载力特征值及桩顶应力水平等要素进行分析,认为采用天然地基的勘察手段,如静载荷试验,标准贯入原位测试等方法是取得水泥土搅拌桩复合地基Esp值的简单有效的途径。     

三元组合型复合地基的变形特性分析

以山西某工程为例 ,运用有限元方法 ,对GC桩和CFG桩组合型复合地基的变形特性进行了数值模拟研究 ,得出了以下几个主要结论 :(1 )桩土的沉降变形差别不大 ,表现为复合地基的整体下沉 ,下卧土层的压缩量占据主导地位 ;(2 )合理布置桩的组合类型尤其是CFG桩 ,既利用CFG桩的承载性能 ,又可利用其“护桩”性能 ,使得提高复合地基承载力的同时 ,降低复合地基周围地表的隆起 ;(3)组合型复合地基中超孔隙水压力的消散较单一碎石桩复合地基稍慢 ,决定了该类复合地基的固结变形稳定时间较长 ,如何充分利用GC桩的排水特性 ,尚需更加深入的研究     

长短桩复合地基沉降试验模型与研究

复合地基的沉降特性是一个非常复杂的问题,尤其是在长短桩复合地基方面。通过室内长短桩复合地基模型试验对复合地基在竖向荷载作用下的沉降进行分析,研究分析长短桩共同加固区、短桩与下卧层交接面的沉降变化规律,同时分析了在竖向荷载作用下的下卧层应力变化规律。试验表明:(1)长短桩复合地基的沉降与桩长的变化呈负相关。桩长越长,总沉降量越小;桩长越短,总沉降量越大。长桩作为主控桩对沉降量的控制有显著效果。(2)在长短桩共同加固区域,桩体沉降变化幅度不大;长桩单独加固区对沉降控制效果比较明显。(3)受到加固区桩土相互作用的影响,下卧层中的附加应力和桩间土附加应力的受力机理相反。长桩受迫沉降,带动桩间土协同变形,以致使中心桩下卧层应力最大。     

基于二维弹性变形的碎石桩复合地基固结分析

首先对超静孔压影响下的复合地基二维弹性变形性状进行分析,给出复合地基土体和桩体的体积应变、应力及位移等的解析表达式;然后,基于二维变形分析的结果,给出考虑外部荷载瞬时施加、土体内径竖向组合渗流以及扰动区土体水平向渗透系数3种变化模式的复合地基固结解;最后,对二维变形条件下的复合地基固结性状进行分析。分析结果表明:(1)考虑二维变形特性的复合地基固结解给出的固结度小于同等条件下只考虑一维变形的复合地基固结解答给出的固结度;(2)本文解给出的复合地基桩-土应力比随着地基固结逐渐增大,但和以往一维变形解预测结果不同的是,其值增大到一定程度即停止增长,并不会增大到桩-土压缩模量比之值;(3)跟传统一维变形解不同,本文考虑二维变形的复合地基固结解给出的桩-土应力比在初始时刻并不等于0。     

高铁路基下长短桩处理的湿陷性黄土地基沉降分析

以某高速铁路客运专线湿陷性黄土路基试验工程为依托,进行了沉降变形观测和路基沉降预测,研究了高速铁路技术条件下长短桩复合地基的沉降变形特性和沉降控制效果。结果表明,地基压缩沉降是路堤沉降的主要组成部分,地基的沉降主要体现在地基处理深度以下的下卧土层的沉降上。采用双曲线法、三点法和Asaoka法曲线拟合法预测路堤的最终沉降量是合理的,剩余沉降量满足铺设无砟轨道对路基工后沉降的控制要求,采用CFG桩+柱锤冲扩桩的长短桩复合地基是一种合理、有效的沉降控制方法。     

碎石桩复合地基承载力试验与数值模拟

以某新建小区工程为依托,利用原位静载试验与数值模拟对上覆荷载下的碎石桩复合地基的应力分布进行研究,得到其应力分布云图,同时结合原型与模型的P-s曲线特征,对碎石桩复合地基的作用原理进行阐述。结果表明:复合地基所提供的承载力主要来源于桩间土体挤压而非摩擦力或端阻力;其应力主要集中于桩体上部(包括桩体上部周围土层),致使沉降集中于桩顶,桩端部分少有沉降;碎石桩上部压缩变形量大,且产生了侧向膨胀。研究成果对工程设计有一定指导意义。     

基于二维弹性变形的碎石桩复合地基固结分析

 首先对超静孔压影响下的复合地基二维弹性变形性状进行分析,给出复合地基土体和桩体的体积应变、应力及位移等的解析表达式;然后,基于二维变形分析的结果,给出考虑外部荷载瞬时施加、土体内径竖向组合渗流以及扰动区土体水平向渗透系数3种变化模式的复合地基固结解;最后,对二维变形条件下的复合地基固结性状进行分析。分析结果表明：(1) 考虑二维变形特性的复合地基固结解给出的固结度小于同等条件下只考虑一维变形的复合地基固结解答给出的固结度;(2) 本文解给出的复合地基桩–土应力比随着地基固结逐渐增大,但和以往一维变形解预测结果不同的是,其值增大到一定程度即停止增长,并不会增大到桩–土压缩模量比之值;(3) 跟传统一维变形解不同,本文考虑二维变形的复合地基固结解给出的桩–土应力比在初始时刻并不等于0。     

长短桩复合地基沉降变形规律试验研究

通过模型试验、数值模拟2种方法对长短桩复合地基沉降变化规律进行研究,结果表明:荷载变化对地基沉降有直接影响;在进行沉降控制设计时,长桩长度和长短桩长度比是影响复合地基整体沉降的关键,长桩长度调整复合地基的整体加固深度,短桩长度调整复合地基中的复合加固区的压缩量;长短桩复合地基不同深度位置处的沉降不同,单桩加固区的压缩量最大,其次为复合加固区,最后为下卧层;采用长短桩的地基处理形式能够有效控制地基整体沉降和差异沉降。     

高速铁路预应力管桩地基沉降理论分析与计算

首先分析了高铁路基管桩处理后沉降计算理论模型,比较了常规桩基础与复合桩基的沉降计算差异,并确定按照常规桩基础对管桩进行沉降计算,然后按照常规桩基础对使用不同桩长、桩间距及桩径处理后路基的沉降进行了计算分析,计算表明使用管桩进行加固可以有效的控制路基的沉降量;桩径对沉降影响不显著;桩间距对沉降影响明显;在一定的长度范围内桩长对沉降的影响明显。     

刚性桩复合地基沉降计算方法的研究及应用

在刚性桩复合地基设计中,刚性桩布桩间距等于3～5倍桩径。桩长和桩径根据复合地基承载力和沉降设计目标值确定。就刚性桩复合地基承载力和沉降计算水平比较而言,刚性桩复合地基沉降计算水平尤为重要,且按变形控制设计比按承载力控制设计更合理。通过对现有刚性桩复合地基理论和考虑承台效应的复合桩基理论进行分析探讨,利用刚性桩现场单桩荷载试验和多桩复合地基大型荷载试验成果,对现有计算刚性桩复合地基沉降的方法进行改进,得出初步结论。     

谈CFG桩复合地基设计与工程应用

以某科研楼为例,结合工程地质条件,阐述了CFG桩复合地基加固机理、特点、适用范围、施工方法、设计计算等.工程实例的计算分析及加固结果表明,CFG桩复合地基不仅能提高天然地基的承载力,而且能有效地减少地基总沉降及差异沉降.     

路堤荷载下带帽桩—网复合地基沉降计算分析

首先对带帽桩—网复合地基加固机理进行了简述,并从复合地基和复合桩基两个方面分析了该类型复合地基的沉降计算方法,通过工程实例,对各种沉降计算方法进行了简单的分析,得出一些对工程应用有益的结论。     

Y形沉管灌注桩复合地基荷载变形特性

 Y形沉管灌注桩是根据国外先进的Y形桩设计理念结合国内传统沉管灌注桩的施工工艺研制出的一种新型沉管灌注桩。结合Y形沉管灌注桩在某高速公路桥头软基加固中的应用,根据理论计算和现场静载试验,得出同等截面积的Y形桩比圆形桩的侧表面积增加了50%左右,证明Y形沉管灌注桩侧摩阻力可以显著提高,从而在等工程量的前提下可以大幅提高桩基的承载能力;根据其工作机制分析,表明Y形桩是一种以摩擦为主的摩擦桩或端承摩擦桩。通过现场监测,对Y形沉管灌注桩复合地基的桩土应力比、表面沉降、土体侧向变形等变化规律进行研究,并分析桥头软基加固效果;监测资料和现场静载试验表明,Y形沉管灌注桩复合地基具有承载特性好、可显著减小地基的沉降量、路基工后沉降小的特点。根据技术经济比较,表明Y形沉管灌注桩比其他复合地基方法有一定的优势,具有施工质量可靠、加固效果显著、经济合理的特点,可以在同类工程中推广应用。     

沉降及承载力双控复合桩基研究

本文通过将桩土共同作用理论和变形控制理论进行结合 ,按照传统的桩基设计理论 ,在满足承载力的条件下 ,通过调整桩数和桩长来满足建筑物的稳定性要求 ,并且建立了沉降及承载力双控复合桩基的设计计算模式 ,编制了相应的计算软件 ,通过工程实例验证结果比较合理 ,具有较好的社会经济效益及工程应用价值     

水泥搅拌桩复合地基固结沉降变形分析

基于Biot固结理论,研究了水泥搅拌桩复合地基固结过程中的沉降变形规律。将复合地基视为复合土层和天然土层的综合体,使用有限元方法进行数值算例分析。结果表明:水泥搅拌桩复合地基的沉降变形具有随时间发展逐渐增大,渗透系数对沉降发展速率有重要影响,提高置换率、增加状体模量和增加桩长等措施均可以减小固结沉降,但是增加桩长的效果最明显。     

复合地基垫层刺入量模型试验与计算方法研究

为了研究复合地基垫层刺入量有关因素,通过可视化模型箱对不同垫层厚度、密实度、桩径以及桩帽的刚性桩复合地基进行室内模型试验。利用数字图像无标点量测技术,对在加载过程中垫层土体颗粒的位移场进行观测与分析,研究了复合地基垫层的位移场与变形模式,得到了垫层的刺入量、变形范围以及滑动面位置与形状。根据球孔扩张理论推导出垫层刺入量的求解公式,并与模型试验数据进行了对比分析,验证了理论方法的合理性,且理论计算结果与试验数据吻合较好。垫层刺入量的研究对复合地基垫层厚度、桩径等设计具有一定参考价值,垫层刺入量可协调桩土的荷载分担,使桩土共同承担上部结构荷载,为复合地基沉降研究提供了理论依据和数据支持。     

软土地基沉降控制复合桩基的设计计算

浙江某污水处理厂中SBR生物池为1组2座设计。以沉降控制复合桩基理论为基础,结合该厂SBR生物池结构设计,对其结构沉降模式进行合理分析。通过调整桩基支承刚度分布的沉降计算,实现复合桩基优化设计。     

沉降控制复合桩基的设计及试验研究

沉降控制复合桩基是一种经济有效的基础形式。在设计沉降控制复合桩基时,根据单桩的截面尺寸和要控制的目标沉降确定单桩桩极限承载力,有效计算沉降控制复合桩基的沉降。本文通过多组原位试验研究,探讨了沉降控制复合桩基在特殊地质条件下桩土共同作用的工作机理,结合工程实例分析验证了在这种地质条件下应用沉降控制复合桩基的合理性和正确性。