对“刚性桩复合地基在水平荷载作用下工作性状的模型试验”讨论的答复

首先感谢周先生对拙文的关注,以下对讨论稿中提出的问题逐一进行说明与答复。(1)原文建议的褥垫层厚度,主要是基于试验结果,也参考了吴春林、闫明礼[1]等的试验成果。当然,试验条件下桩径较小。可以想象当桩径较大时,情况会有变化。实际上,包括作者在内的研究者们针对刚性桩复合地基开展研究的出发点是大量刚性桩复合地基采用了素混凝土桩。原文基于试验中发现“当水平荷载相同时,竖向荷载越大,桩顶水平位移越小,坚向荷载越小,桩顶水平位移越大”,笔者在原文中建议“可适当的加大桩距,以增加基底与土之间的接触压力,从而使土的竖向和水平承载力得到充分的发挥”。这主要是建议不要采用较小桩距,避免桩间土分担荷载过小,使桩承     

承台(基础)-桩不同构造形式下桩土相互作用分析

在现场试验的基础上,针对桩顶与承台连接、桩顶与基础之间设置褥垫层、桩顶与基础之间设置不同刚度的垫块三种桩与承台(基础)间不同的构造方式,通过数值分析方法对其在竖向荷载作用下的工作性状进行了对比分析,通过改变垫块的刚度分析了其工作机理。     

天津临港疏浚土固化特性及强度预测分析

由于天津临港地区航道清淤产生了大面积的疏浚土,其含水率高、压缩性大,无法满足施工要求,所以一种大幅度提高疏浚土的抗压强度的固化技术成为解决问题的关键。针对疏浚土可塑性差、强度低、大面积放置占用土地的问题,为了达到废弃物资源化的目的,采用炉渣粉、粉煤灰代替大量的水泥作为胶凝材料,通过单掺、三掺试验,以无侧限抗压强度为指标,通过不同配比的正交试验筛选出最优的固化剂配比。建立神经网络预测模型,以正交试验数据为训练样本,以正交试验掺量范围内的试样为测试样本,对固化土的强度进行预测。结果显示:网络输出结果与试验测试结果有11%的误差,模型预测精度较高。研制的高强度固化剂不仅可以解决疏浚土的放置和处理问题,还能减少水泥的使用量,提高粉煤灰和炉渣粉的利用率,同时也为工程提供了一种再生资源,具有很大的发展前景。     

竖向荷载作用下承台(基础)-桩不同构造形式下的工作性状分析

在文献[1]采用的现场试验对桩与承台（基础）之间不同构造方式下的承台（基础）-桩-土相互作用进行的研究基础上,首先采用有限元数值分析模拟承台-单桩-土系统的相互作用,通过参数调整,使其能够模拟文献[1]进行的现场试验并给出较为接近的结果。在此基础上,采用数值仿真试验对多桩情况下桩顶与承台直接接触、复合地基及桩顶预留净空基础在竖向荷载作用下的工作性状进行了对比分析与研究,比较了相同荷载、桩长、桩距、承台厚度等情况下各种构造形式基础的受力特点。同时,通过改变桩长、桩距、预留净空大小等影响因素,进一步研究了桩长、桩距、预留净空对多桩桩顶预留净空基础的桩土荷载分担比例和沉降的影响。     

基于热参数和土水势变化的冻土冻结势研究

针对冻土热参数、土水势在不同温度条件下的变化趋势缺乏统一表述的问题,提出了冻土冻结势概念。为通过不同温度下的热参数和土水势变化率得到冻结势的表达式,首先,基于Johansen法反演不同温度下的冻土未冻水含量,根据未冻水含量计算出冻土热参数理论值,得出热参数在不同温度下的变化率;其次,通过土水特征曲线研究了冻土土水势随未冻水含量的变化关系,得出了冻土土水势在不同温度下的变化率;最后,根据以上计算结果拟合出了冻结势函数。研究结果表明:热参数及土水势在不同温度下产生不均匀变化的根本原因是未冻水含量的不均匀变化;随着土体温度的降低,未冻水含量、土水势、热参数先发生剧烈变化,随后变化趋势减缓并趋于某一数值;在温度为0～-5℃时,冻土冻结势急速发展,当温度低于-5℃时冻结势发展趋缓,由此得出0～-5℃是重塑冻土热参数和土水势性质的剧变区间。在此基础上,依据冻结势函数拟合出一种考虑温度变化的导热系数计算方法,该计算方法能较好地预测不同温度下冻土的导热系数。