附加应力法计算刚性桩复合地基路基沉降

部分刚性桩复合地基路基实际沉降超过计算沉降的重要原因之一是现有沉降计算方法存在严重缺陷。在分析桩土沉降关系和桩土作用的基础上,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算新方法——附加应力法。首先根据桩土作用计算桩土附加应力,然后采用分层总和法计算复合地基沉降。经工程实例验证后,利用附加应力法研究了桩长、桩间距、扩底、桩帽等因素对路基沉降的影响,并与现行方法计算的沉降进行对比。分析表明:附加应力法可以考虑单桩竖向承载力、桩帽转移荷载能力、桩土相互作用等因素的影响,计算沉降与实测沉降接近;利用桩帽将路堤大部分荷载转移到桩顶可以有效减小路基沉降;扩底比桩长加大更经济合理;按"强桩、大间距、大桩帽"原则设计的复合地基比密桩复合地基更经济合理。     

基于桩侧阻概化模式的基桩均化附加应力系数研究

基于群桩Mindlin应力解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑承台和上部结构刚度对沉降变形的均化效应,在现有Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降基础上,提出任意布桩模式下基桩均化附加应力系数数值计算方法。针对特定侧阻分布概化模式给出不同长径比、不同桩距条件下的基桩均化附加应力系数表格,为手算群桩基础沉降所需的均化附加应力计算提供有效的简易方法。提供的均化附加应力计算方法计算群桩沉降通过工程实例验证,与Boussinesq实体深基础计算法和等效作用计算法比较,其沉降计算值与实测竣工沉降值较为接近。     

考虑覆盖层对地基应力分散效应的地基沉降计算方法探讨

对于软土地基上的建筑物的沉降计算,我国规范推荐采用分层总和法。分层总和法中地基附加应力的计算以点荷载作用下的半无限空间的Boussinesq解为基础。对于具有不同刚度和强度相差较大的地层而言,以此方法为基础计算得到的最终沉降往往偏大。本文提出一种基于多层弹性理论的考虑覆盖层对地基应力分散作用的地基沉降计算方法。这种方法的计算结果使地基中的应力水平较基于Boussinesq解的结果大幅降低,对于某工程实例而言,计算得到的地基中的总有效应力小于前期固结压力,土层的变形相对较小。工程实测的结果表明,所提出方法计算结果与实测结果较为接近。     

Mindlin解均化应力法计算桩基沉降及工程应用

基于群桩Mindlin应力解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑承台和上部结构刚度对沉降变形的均化效应,总结了Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降的具体步骤细则。针对计算中具体问题,诸如压缩层计算厚度、上部结构刚度贡献、变刚度调平设计中桩类型的多样性,结合特定侧阻分布概化模式不同长径比、不同桩距条件给出基桩均化附加应力计算简易方法。应用所提供的均化附加应力计算方法计算群桩沉降,通过工程实例验证,与Boussinesq实体深基础计算法和等效作用计算法比较,其沉降计算值与实测竣工沉降值较为接近。     

基于Duncan-Chang模型的地基沉降分层总和 分析方法探讨

地基沉降分析方法是土力学研究的重要内容。该文在地基沉降变形力学机理研究基础上,首先考虑埋深或初始地应力即先期固结应力对地基土变形模量的影响,并将其区分为初始地应力的体积应力和偏应力影响两部分,引进分级加载思想,建立出不同埋深地基土变形模量的确定方法;其次,将地基沉降区分为附加体积应力和附加偏应力引起的沉降两部分,建立出地基沉降分析计算模型;然后,考虑地基变形的非线性变化特征,引进增量分析方法、虎克定律和Duncan-Chang模型,建立出附加体积应力和附加偏应力引起的地基压缩层变形的分析方法,并利用地基沉降分层总和法分析原理,建立出基于Duncan-Chang模型的地基沉降分析新方法。该方法不仅可以反映初始地应力和附加应力对地基土变形模量的影响,而且,可避免地基土压缩试验曲线和地基静载试验曲线的使用;最后,通过工程实例计算与分析,并与实测沉降值和现有分析方法的计算结果进行比较,表明了该方法可以满足工程计算精度要求,具有一定的合理性与可行性。     

条形基础下地基非线性沉降的改进计算方法

 针对地基土体孔隙压缩性导致其变形力学参数变化的特征,对条形基础下地基的非线性沉降计算方法进行改进。首先,通过深入探讨附加应力和应力历史对地基土体模量影响的力学机制,分别建立地基土体变形力学参数随附加应力和应力历史变化的分析模型;然后,利用地基沉降计算的传统分层总和法,考虑地基沉降计算的非线性特征,并引入分级加载的思想,提出条形基础非线性沉降的新型计算方法,该方法不仅反映地基土体变形力学参数随附加荷载变化的特征,也反映地基土体由于初始应力水平或应力历史不同而引起的土体模量不同对地基沉降计算的影响,而且可有效地避免地基沉降计算中压缩试验曲线的使用;最后,通过工程实例计算与分析,并与实测沉降值和其他方法计算结果进行比较,表明方法的合理性与可行性。     

万州五桥机场高填方路堤沉降的有限元分析

针对万州五桥机场高填方路堤进行有限元沉降计算和分析.利用大型有限元程序ANSYS,结合万州机场高填方路堤填筑顺序,模拟观测点在自重和上部土层填筑后的位移变化情况,即沉降量与填筑高度之间的变化关系,并与实测结果进行了进一步的对比分析.研究表明,自重应力作用下高填方路堤的变形主要集中在填筑层,最大位移发生在路堤顶部边缘处或其附近;除去自身瞬时沉降后的有限元计算结果比实测值略小,其规律性更强,是对实测结果有益的补充.     

高速铁路CFG桩复合地基沉降计算方法研究

以武广高速铁路路堤CFG桩复合地基2个试验路段共28个断面的实测数据为依据,开展了路堤荷载作用下CFG桩复合地基沉降变形特性的分析,进一步结合分层总和法,获取了相应的沉降修正系数,由此得到了适用于高速铁路CFG桩复合地基的沉降计算方法,对完善高速铁路路堤CFG桩复合地基的设计技术具有参考价值。     

考虑基坑围护桩约束和层状地基效应的高层建筑基础沉降实例分析

深圳地区某一高层建筑基坑采用排桩支护,筏板基础,沉降计算时考虑了基坑围护桩对地基土侧向变形的约束效应,并采用更适合于层状地基的Burmister理论计算地基附加应力,计算值比用Boussinesq理论计算的小,因此适当降低了分层总和法中沉降计算经验系数ys的取值,使计算得到的沉降量大大低于传统分层总和法的计算值。通过与实测的沉降数据对比,证明这样设计是科学合理的。     

基桩桩端平面下竖向均化附加应力研究及应用

文章基于Mindlin解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑基桩投影面范围附加应力的差异效应,在现有Mindlin解分层总和法计算群桩基础沉降基础上,提出基桩均化附加应力计算方法.针对特定侧阻分布概化模式给出不同长径比、不同桩距条件下的基桩均化附加应力系数表格,为手算群桩基础沉降所需的均化附加应力计算提供有效的简易方...     

黄土填料高填方路堤沉降计算方法及填料压缩特性研究

为探究山西黄土地区黄土填料高填方路堤沉降的准确计算方法,以山西某黄土填料高填方路堤为实例,通过人工挖取土样,进行室内试验,研究黄土填料的压缩变形系数与含水量、孔隙率的关系。分析压缩模量与各级压力的Es-P关系曲线,推导出一种基于幂函数拟合Es-P曲线的改进分层总和法的计算方法,同时结合有限元计算和现场观测值进行比较、分析。结果表明:黄土填料的含水量和孔隙率对路堤压缩变形量有很大影响,压缩变形系数随含水量增大而增加,随孔隙率的增大反而减小。基于幂函数拟合的改进分层总和法合理、可靠,符合实测结果。     

路堤柔性荷载下的粉喷桩复合地基内的附加应力分析

路堤柔性荷载作用下粉喷桩桩身与土上部的位移不协调即桩顶及桩端的刺入变形,宜采用弹性力学中的Mindlin解与Boussinesq解联合求解,计算粉喷桩复合地基内的附加应力和地基沉降。工程实例计算表明,应用上述方法求解的复合地基沿深度的附加应力曲线,与用单一Boussinesq解求解的天然地基沿深度的附加应力曲线差别很大。应用此方法求解总的附加应力及所计算的最终地面沉降,与工程实例的实测结果吻合较好。     

CFG桩复合地基施工过程监测与数值分析

结合高速铁路某试验段工程,开展CFG桩+垫层处理地基试验。实测复合地基沉降变形、桩顶应力、桩间土应力;分析路基沉降变形、桩土应力比随填筑高度的变化规律;利用FLAC-3D建立路堤荷载下CFG桩复合地基三维参数化数值计算模型,将现场实测数据与数值计算结果进行对比,分析研究路堤荷载作用下CFG桩复合地基的工作性状。研究成果有助于高速铁路复合地基沉降控制、承载特性和应力传递机理的研究。     

离心模型试验探究高填方沉降影响因素

本文利用土工离心试验模拟西部山区高速公路土石混填高路堤,在实验室内探究用不同填筑材料、不同填筑高度以及在不同施工工艺条件下的离心模型的沉降规律,得到土石填筑体中石的含量增多有利于减少沉降值;路堤越高,沉降值越大;当路堤填筑的高度大于20 m时,分层强夯相比分层碾压,可以减少路堤沉降值的1/3左右。     

刚性桩加固高速公路软基土拱效应现场试验研究及其与解析解的比较

用刚性桩处理高速公路软基能减小路堤沉降,提高路堤稳定性,缩短工期。土拱对路堤的承载变形性状有重要影响,到目前为止,对路堤中土拱效应的研究还不深入。本文结合某高速公路刚性桩处理软基试验段,实测了路堤填筑过程中及填筑结束后一段时间内桩帽、桩间土土压力及相应的沉降,分析了桩土沉降差、路堤高度、桩间距、桩帽大小等因素对土拱效应的影响,并与现有的几种土拱效应计算方法进行了比较。结果表明:①土拱效应的发挥程度与桩土沉降差密切相关;②当路堤较高,桩间距较小,桩帽较大时,桩体荷载分担比较大;③根据Hewlett&Randolph及陈云敏改进的土拱效应计算方法所得到的桩体荷载分担比与实测结果比较接近。     

基于监测数据的加筋高填路堤分层填筑变形特性分析

在高填路堤建设中,铺设土工格栅对沉降的影响一直是关注热点之一。结合云罗高速公路高填路堤建设,本文采用数值方法模拟了分层填筑路堤施工过程的沉降规律,并结合监测数据,探讨了高填路堤加筋土在沉降控制方面的基本规律。结果表明:高填路堤填土过程中,土工格栅使土体位移重新分布。水平位移和垂直位移均减小了,这在一定程度上防止了不均匀沉降,且土工格栅对水平位移的影响随着填土厚度的增加而加大。同时,在典型路堤加筋土分层填筑过程中,单向土工格栅降低水平位移幅度为8.74%,而降低沉降幅度为3.82%。在分层填筑过程中,筋材有效地控制了路堤的不均匀沉降,使路堤最大沉降值降低,且监测点的水平位移最大降幅分别为8.62%、8.38%和4.16%。     

塑料套管混凝土桩承载试验及沉降计算方法研究

塑料套管混凝土桩(TC桩)是由预先打设在地基中的塑料套管内浇注混凝土组成的,适用于软土地基处理工程中,具有承载力高、施工速度快和成桩质量可靠等优点。通过TC桩承载力的模型和现场试验,研究了TC桩的工作性状,并考虑到路堤柔性荷载下刚性桩复合地基桩土存在沉降差,分别采用Mindlin应力解计算塑料套管桩群在复合地基中产生的附加应力,采用Boussinesq解计算地基土荷载产生的附加应力,叠加塑料套管桩群桩和地基土产生的附加应力,采用分层总和法计算复合地基沉降量。研究结果表明:TC桩承载力具有明显的时效性,其不同间歇期的承载特性有显著差别;所建立的TC桩沉降计算方法的计算值与实测值相一致。     

基坑降水引起的沉降计算初探

基坑降水所引起的附加应力是基坑周围土体发生沉降的根本原因.本文以稳定渗流基本理论为基础,同时结合分层总和法提出了一种计算降水引起周围土体沉降方法,并且相应地给出了其计算步骤.对计算公式中参数的确定给出了说明,可供类似研究作参考之用.     

黄土丘陵沟壑区压实回填土地基沉降计算方法

沟谷型黄土高填方工程地基沉降控制问题既是重点也是难点,针对黄土丘陵沟壑区压实回填土地基沉降计算方法研究较少。通过室内人工配制试样与回填场地原位探井取样开展了一系列室内高、中、低压侧限压缩固结试验,探究了压实回填土的变形特性,基于割线模量法与分层总和法研究路径的不同提出了一种改进的沉降计算方法,对比分析了填筑体在不同计算方法下的最终沉降量差异。试验结果发现,采用基于Gunary模型非线性垂直压应力-压应变关系表示的割线模量法,计算所得的最终沉降量数值比分层总和法计算值偏小,两者偏差在4.8%之内。压实回填试验场地的实测压实度基本稳定在(70±5)%,通过提出的计算方法预测回填场地33 m深填方填筑体在水环境未变化时产生的总压缩固结沉降变形量为1523.2 mm,填方区的地基沉降量非常大,填方区的基础设施建设应在地基充分固结变形稳定后,同时,高填方施工应严格控制压实度,努力提升施工质量。该计算方法是对割线模量法沉降计算体系的有益补充,其计算结果可供实际工程建设参考。     

降水引起成层土附加应力及地表沉降的研究

考虑土体分层的特点,提出降水引起成层土附加应力的六种分布模式。按照等应力面积的原则将不同分布模式的附加应力换算成矩形分布,并以表格形式给出应力换算相关参数的计算方法,方便直接查询应用。结合工程实例,根据基坑工程实际降水数据,利用本文方法计算出降水引起的地表沉降值,与实测数据进行对比分析。文章进一步分析了导致计算值与实测值差异的原因,并提出相应的修正方法,使地表沉降计算值与实测值更加吻合。本文方法为计算工程降水引起的地表沉降提供了参考。