灌注桩竖向极限承载力计算方法的可靠性分析

在估算灌注桩竖向极限承载力的各种方法中,<上海市工程建设规范>(DGJ 08-11-1999)推荐了两种重要的预估方法:试桩方法和查表方法.对试桩方法和查表方法确定竖向极限承载力的计算原理与计算方法的可靠性进行了简要的介绍.结合上海地区10个实际工程的试桩资料,探讨了估算灌注桩极限承载力不同方法的可靠性差异.最后对这些计算方法的可靠性和总安全系数的内在联系也进行了探讨.     

基于CPTU测试的K_0固结黏土中静压桩时变承载力研究

基于空间滑动面(SMP)准则改进的K_0固结各向异性修正剑桥模型,考虑K_0固结饱和黏土初始应力各向异性、应力历史及应力诱发各向异性对土体三维力学特性的影响,推导了静压沉桩柱孔扩张问题的弹塑性解析解。在此基础上,根据桩侧土体应力状态与单剪试验中试样应力状态的相似性,结合桩周土轴对称固结理论提出采用孔压静力触探仪(CPTU)锥尖阻力、锥肩孔隙水压力及相应孔压消散数据预测静压桩时变承载力的理论方法。通过离心机模型试验实测结果和理论预测值的对比,验证了理论方法的有效性,研究了静压桩承载力随时间的变化规律。研究结果表明,本文理论预测方法避免了土体基本参数测定等繁琐过程,且可以较为合理地预测静压桩时变承载力;静压桩沉桩结束后其承载力在短时间内迅速增加,之后承载力增加幅度变缓且逐渐趋于稳定值;静压桩桩径越大,沉桩结束后承载力增加的速度越慢,承载力达到稳定值的时间越长。     

黏土地基中新旧混合群桩承载和变形的非线性分析方法

受沉桩效应的影响,天然饱和黏土地层中新设静压桩与场地既有旧桩的承载特性存在显著差异,导致新旧混合群桩基础与传统新建群桩基础呈现不同的承载特性。针对新桩和旧桩桩周土体的力学特性,分别研究了饱和黏土地层中新桩与旧桩的单桩沉降计算方法。在此基础上,考虑土体的成层性、桩土相互作用的非线性和群桩沉降中的遮拦效应,提出了饱和黏土地层中新旧混合群桩基础的荷载-沉降关系非线性分析方法。通过工程实例验证分析,对不同布置形式的群桩基础的承载特性与荷载-沉降关系进行了探讨。研究结果表明,文中提出的分析方法能够合理反映饱和黏土地层中新旧混合群桩基础的承载特性,并预测其荷载-沉降关系,可为实际工程中新旧混合群桩基础的设计提供参考。     

考虑土体基质吸力刚性挡墙基坑抗倾覆稳定性分析

地表降雨入渗对基坑周边土体有明显影响,进而引起基坑抗倾覆稳定性改变。基于非饱和土的平面应变抗剪强度统一解,考虑非饱和土强度的中间主应力效应,引入地下水位线以上非饱和土体基质吸力的空间分布,推导得到降雨入渗条件下的基坑挡墙抗倾覆稳定系数。对比分析了不同基质吸力分布模式对基坑抗倾覆稳定性的影响,研究了地下水位,降雨入渗强度,挡墙嵌固深度,土体内摩擦角等因素对基坑抗倾覆稳定性的影响。结果表明,降雨入渗降低了土体基质吸力;地下水位线的降低可以有效提高基坑抗倾覆稳定性;考虑中间主应力效应可以更加发挥非饱和土体的强度潜能;基质吸力及其分布形式对抗倾覆稳定性有显著影响。     

考虑流-固耦合效应的基坑水土压力计算

深基坑开挖基坑内外产生水位差,地下水绕过围护墙底部向基坑内渗流影响围护墙上的水土压力分布.本文总结了基坑围护墙上水土压力的计算方法,针对基坑周围土体成层分布的特点.分析了传统的水土压力分算、合算以及考虑渗流影响的水土压力分算方法.利用岩土工程有限元方法,通过渗流-应变耦合来计算渗流条件下的水土压力,结合工程算例,比较了...     

地下结构的浮力计算与抗拔桩设计方法研究

针对地下建筑设计时抗浮设计水位的确定和抗拔桩的合理设计问题,简要分析了对于不同含(隔)水层地层组合及地下室埋深,选取合理的抗浮设计水位方法.结合工程经验,提出了水浮力计算的实用方法,以及考虑水位变化下抗拔桩的合理设计方法.     

静压桩桩尖作用机理的数值模拟及参数分析

工程实践表明有桩尖时静压方桩更易贯入.为研究静压桩桩尖的作用机理,使用有限元方法,选用DP弹塑性土体模型,计算比较有、无桩尖两种情形下土中应力场的不同,并分析可能影响应力场变化的各种参数.结果表明:当土体处于弹性状态时,桩尖能够引起其下土体的较高程度的应力集中,使桩尖下的土体更易进入塑性;当土进入塑性流动、塑性区扩展后,应力集中的程度减弱.采用合适的桩尖形状也是很重要的.当穿越砂土等坚硬土层时,尖角能够明显地减小端阻力;当需穿越坚硬土层时,给管桩加设桩尖可起到很好的工程作用.     

高真空击密法在吴江软基处理工程中的应用

针对吴江地区新建道路软土地基地质情况与处理要求,采用高真空击密法进行了加固试验研究。对试验过程中场地的静力触探、静载荷试验处理效果以及沉降、超孔隙水压力的监测结果进行了分析。试验研究结果表明,经过高真空击密处理后的地基强度有了大幅度的提高,对于浅层土体(1.5 m之内)而言,处理效果更加明显,处理后地基承载力满足一般路基的承载力和刚度使用要求。该结论为长江三角洲地区类似软土地基处理提供了借鉴。     

考虑土拱效应的刚性挡墙主动土压力计算方法

基于极限平衡理论,考虑土拱效应引起的挡土墙后小主应力偏转,将圆弧形小主应力偏转轴近似为直线形。通过改进水平薄层单元法,提出沿圆弧形小主应力拱割线方向划分微分单元进行主动土压力计算的新方法。并推导出平动刚性挡墙以及墙后土体为无黏性土时的主动土压力强度、合力大小及合力作用高度的理论公式。研究了土体内摩擦角、墙土摩擦角、滑裂面倾角参数对主动土压力强度和合力作用点高度的影响。最后通过实例以及与其他方法的比较验证了该方法的适用性。     

环境温度对混凝土管桩氯离子扩散性能的影响

基于Fick第二扩散定律,建立混凝土管桩中考虑环境温度和氯离子结合能力的氯离子扩散模型。针对环境温度对混凝土管桩中氯离子扩散性能的影响开展试验研究,将不同水灰比（0.30、0.45和0.55）混凝土管桩置于不同温度（21、30、50℃）的5%氯化钠盐雾中,开展为期32 d的浸泡试验。依据试验结果和氯离子扩散模型,得到不同温度条件下、不同水灰比混凝土管桩中的自由氯离子浓度分布、表面氯离子浓度、氯离子表观和有效扩散系数、活化能和氯离子结合能力值。试验结果表明：随着环境温度的升高,自由氯离子浓度、表面氯离子浓度、氯离子表观和有效扩散系数增大。随着环境温度从21℃升高到30℃,氯离子结合能力显著增加,但随着环境温度从30℃升高到50℃,氯离子结合能力却略有减小。由于表观氯离子扩散系数的对数与环境绝对温度的倒数呈线性变化规律,因此,可推断氯离子在混凝土管桩中的扩散符合Arrhenius理论。