长短桩复合地基沉降计算方法研究

目的研究长短桩复合地基的一种新型的地基处理技术，解决沉降计算方法问题．方法从长短桩复合地基的作用机理入手，针对长短桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点，在剪切位移法的基础上，引入Mylonakis ＆ Gazetas的桩与桩、桩与土相互作用模型，同时考虑垫层作用影响，导出了长短桩复合地基计算时的桩-桩、桩-土以及土-土相互作用柔度系数．结果通过桩-土-垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算的新方法及编制相应的计算程序对某工程实例进行分析的结果表明，沉降计算值与实测值吻合较好．结论新的长短桩复合地基沉降计算方法表明此方法计算长短桩复合地基的沉降是可行的，深入探讨长短桩复合地基的沉降计算对于开发和推广其工程应用具有理论和工程意义．     

某高速公路水泥搅拌桩加固软基沉降分析

以某高速公路软基处理工程为依托，利用Midas GTS NX软件建立有限元模型，研究经水泥搅拌桩处理后的软基沉降规律，分析了桩长、桩距对沉降的影响。结果表明：使用水泥搅拌桩处理软基能够有效控制其沉降，路基土填筑完毕道路中心沉降量稳定在11.32 cm左右，满足规范要求；路基沉降量大小与桩距成反比、与桩长成正比，确定桩距和桩长需要综合考虑沉降控制效果和经济成本；数值模拟结果和监测数据相比差异较小。研究成果可为后续类似工程设计和施工提供借鉴。     

影响桩基承载力及沉降因素的灰关联分析

以土力学及弹性理论为基础，推导出了单桩荷载－沉降曲线的关系式。在此基础上利用灰色理论对影响桩基承载力及沉降的因素进行了灰关联分析。同时指出采用石灰桩、碎石桩等对桩周土进行加固，能有效地提高单桩载力及降低桩基沉降。     

高铁软基工后沉降特性与加固效果

高速铁路深厚软土地基的工后沉降控制是世界性难题，为此，依托于沪宁城际高速铁路，统计分析100余公里路基段3 a运营期的沉降监测数据，将工后沉降划分成可以评价沉降控制效果的4个等级，并结合沉降推测评估，将其区划为稳定、基本稳定、临界超限与超限4个状态；针对地基处理措施工后沉降控制效果分析中传统方法存在的问题，提出"当量软弱土厚度"概念，可量化分析地基处理措施的工后沉降控制效果。分析表明：高铁路基的工后沉降与当量软弱土厚度成正相关关系，不同处理措施加固地基存在一个"临界"当量软弱土厚度，桩板结构处理的地基沉降处于临界超限时，对应的当量软弱土厚度是桩筏复合地基的1.7倍，是桩网复合地基的2.2倍；桩板结构处理的地基单位当量软弱土厚度工后沉降值仅为桩筏复合地基的59%，桩筏复合地基是桩网复合地基的76%。     

大直径桩承载性状分析的三参数荷载传递函数和迭代算法

介绍了桩身和桩端的三参数荷载传递函数模型，推导了桩顶荷载-沉降关系P-S曲线的迭代算法，讨论了荷载传递函数模型中各参数对桩顶荷载-沉降关系曲线的影响；采用该文所推导的桩顶荷载-沉降关系P-S曲线的迭代算法，计算了南京两个实际工程中的两根大直径桩的桩顶荷载-沉降关系曲线，计算的曲线与静载试验得到的曲线吻合很好．这表明，文章提出的方法对计算大直径单桩的曲线具有较好的适用性，利用桩身和桩端的三参数荷载传递函数模型和迭代算法分析大直径单桩的承载性状是可行的．     

桩侧土软化对单桩承载力及沉降的影响

用分段线性函数模拟桩侧剪应力与桩土相对位移的关系，用应力跌落描述了峰值剪应力和残余剪应力之间的关系，运用力学理论推导出单桩荷载与沉降的关系，并通过算例分析了软化系数的大小对单桩承载力，沉降，桩射轴力和位移的影响。研究结果表明：若桩土之间剪应力和相对位移的关系满足软化模型（即应力－应变关系曲线上有明显的峰值，峰值后应力随位移增大而降低），则根据p-s曲线确定单桩承载力时，必须综合考察软化系数大小，桩端土的性状及单桩沉降和p-s曲线的形状，才能合理地确定单桩承载力。     

刚性桩复合地基沉降计算方法的探讨

通过工程实例对刚性桩复合地基沉降的三种计算方法(规范的CFG桩法、龚晓南法、双层应力法)进行对比、分析，得出利用规范CFG桩法计算的沉降量与实测沉降量比较贴近，但是，其加固区复合模量计算方法的根据有待完善；龚晓南法给出的桩端刺入下卧层的变形量目前尚没有充足的依据；双层应力法在理论上比较合理，但在实际应用上，应力水平系数不易准确确定。通过本文的分析，提出对于桩端下卧层承载力较高的地基，应采用规范的CFG桩法计算复合地基的沉降。     

大直径桩承载力的灰色预测方法

对于大直径桩，要通过现场静载试验来得到桩基础完整的荷载－沉降关系，以确定其极限承载力，无论是从加载条件还是测试技术上讲都是很困难的。因此，如何通过有限的测试数据来准确地预测大直径桩完整的荷载－沉降关系，进而确定桩的极限承载力，是工程界广泛关注的问题，运用灰色理论，建立了桩的荷载－沉降关系的GM（1，1）模型，论述了运用灰色理论根据有限的试验数据预测大直径桩完整的荷载－沉降关系的方法，通过对工程实例的对比分析，有了其理论可靠，预测结果的精度满足工程要求。     

路堤荷载下现浇筒桩复合地基性状分析

为了提高软土地基的稳定性和减少路基沉降，进行了现浇筒桩复合地基工作性状研究.通过对现场测试数据的分析，得到了复合地基顶部桩土平均应力随填土时间的变化曲线，研究路基中心和桩顶沉降随填土时间变化规律，并讨论了孔隙水压力随时间消散曲线和侧向位移沿深度变化规律.研究结果表明，桩间土平均应力随填土时间增加先增大后减小，而桩顶平均应力持续增大.复合地基的沉降随深度增加而递减，沉降主要发生在小于4 m深度范围内.地基侧向位移沿深度变化较小，筒桩及土工格栅的联合加固效应明显，侧向位移有回缩现象.     

考虑桩土相对滑移的单桩和群桩的非线性分析

建立了考虑桩土界面可以滑移、土体存在极限阻力的单桩分析模型，采用位移协调法分析了单桩的荷载传递特性。在此基础上，研究了桩顶荷载水平对两桩相互作用系数的影响，建立了考虑桩顶荷载水平的相互作用系数计算公式。并将上述方法应用于群桩的分析，获得了群桩的荷载沉降特性。本文提出的单桩和群桩弹塑性分析方法克服了目前应用较多的弹性理论法夸大桩土相互作用的缺点。单桩和群桩荷载沉降曲线的分析结果和实测数据吻合，说明了该方法的合理性。     

Land subsidence induced by groundwater extraction and building damage level assessment - a case study of Datun, China

As in many parts of the world, long-term excessive extraction of groundwater has caused significant land-surface subsidence in the residential areas of Datun coal mining district in East China. The recorded maximum level of subsidence in the area since 1976 to 2006 is 863 mm, and the area with an accumulative subsidence more than 200 mm has reached 33.1 km2 by the end of 2006. Over ten cases of building crack due to ground subsidence have already been observed. Spatial variation in ground subsidence often leads to a corresponding pattern of ground deformation. Buildings and underground infrastructures have been under a higher risk of damage in locations with greater differential ground deformation. Governmental guideline in China classifies building damages into four different levels, based on the observable measures such as the width of wall crack, the degree of door and window deformation, the degree of wall inclination and the degree of structural destruction. Building damage level (BDL) is estimated by means of ground deformation analysis in terms of variations in slope gradient and curvature. Ground deformation analysis in terms of variations in slope gradient has shown that the areas of BDL Ⅲ and BDL Ⅱ sites account for about 0.013 km2 and 0.284km2 respectively in 2006, and the predicted areas of BDL (define this first) Ⅲ and Ⅱ sites will be about 0.029 km2 and 0.423 km2respectively by 2010. The situation is getting worse as subsidence continues. That calls for effective strategies for subsidence mitigation and damage reduction, in terms of sustainable groundwater extraction, enhanced monitoring and the establishment of early warning systems.     

时间序列在建筑物沉降监测数据分析中的应用研究

在建筑物的沉降监测中,采用时间序列方法对观测数据进行分析处理,建立建筑物的动态沉降预测模型,并对其沉降趋势进行预测．从而选择合适的解决方案和采取相应的地基处理措施．把沉降量限定在允许范围内是极为重要的．介绍了时间序列分析方法中的AR模型,AR模型阶数的确定、参数估计、模型检验以及预报分析的方法,并结合某建筑物沉降观测的数据为例进行说明．     

城市地面沉降灾害及其综合防治

总结了城市地面沉降对生产、人民生活、交通、旅游环境产生的影响及不良社会效应,对如何预防地面沉降提出了建议。着重讨论了地面沉降的综合治理,从行政手段、规划设计、市场管理等方面提出了一些建议。针对地面沉降的科研现状,认为应在数据库建设、动态监测、模型与方法、风险评估四个方面开展工作     

神府——东胜煤田地表塌陷预测及防治

根据钻孔资料，运用概率积分法预测了矿区的地表移动程度；并采用灰色模型对典型矿井综合开采面引起的地表最终塌陷值在实测数据的基础上进行了预测。该煤矿开采后，塌陷严重大部分矿井地表最大下沉值和水平位移值均超过有关设计规范允许值。在建筑物和线路及地表水体下开采时，除采取井下预留设保护煤柱和提前施工放水孔等措施外，还要加强井下观测，应用拉杆、圈梁等地面防护措施。塌陷地带用开采废弃土石和矸石充填后，及时种植树     

基于t-GIS的桂林城市地面整体岩溶热蚀沉降虚拟预测动力学模型

为对正在发展中的桂林城市地面整体性岩溶热蚀沉降开发定量预测,提出了建立基于t－GIS的桂林城市岩溶热蚀学降虚拟预测系统的研究方案。研究主要包括岩溶热蚀沉降动力学模型建立、热蚀沉降动力学特征计算和热蚀学沉降虚拟预测系统构建三方面内容。虚拟预测不仅能够显示城市下垫面热蚀动态深度、热蚀沉降速度和热蚀沉降时间等动力学特征的空间分布图像,同时还可以模拟显示热蚀沉降过程的时空轨迹,从而可以提前对热蚀沉降可能对城市生态环境造成的影响作出评估的防范。文章还对开展岩溶热蚀沉降虚拟预测研究的前期工作、必要性、意义及进一步研究等问题,作了介绍和讨论。     

煤矿开采沉陷有效控制的新途径

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，有效控制和减轻地面沉陷程度是减轻或避免开采沉陷环境灾害的根本之路，针对这一问题，分析了充填开采、条带开采和覆岩离层注浆岩层控制技术的优缺点，根据荷载置换原理，提出了“条带开采一注浆充填固结采空区—剩余条带开采”的三步法(二次条带式)开采沉陷控制的新思路，进行了三步法开采沉陷控制的可行性研究，初步分析表明，采用三步法开采可以实现对岩层移动和地表沉陷的有效控制，地表下沉系数可控制在0．25左右，煤炭采出率可达到80％～90％，可基本实现地面建筑物不搬迁和大幅度减轻土地塌陷灾害。     

Superposition model for analyzing the dynamic ground subsidence in mining area of thick loose layer

The dynamic ground subsidence due to underground mining is a complicated time-dependent and ratedependent process. Based on the theory of rock rheology and probability integral method, this study developed the superposition model for the prediction and analysis of the ground dynamic subsidence in mining area of thick loose layer. The model consists of two parts(the prediction of overlying bedrock and the prediction of thick loose layer). The overlying bedrock is regarded as visco-elastic beam, of which the dynamic subsidence is predicted by the Kelvin visco-elastic rheological model. The thick loose layer is regarded as random medium and the ground dynamic subsidence is predicted by the probability integral model. At last, the two prediction models are vertically stacked in the same coordinate system, and the bedrock dynamic subsidence is regarded as a variable mining thickness input into the prediction model of ground dynamic subsidence. The prediction results obtained were compared with actual movement and deformation data from Zhao I and Zhao II mine, central China. The agreement of the prediction results with the field measurements show that the superposition model(SM) is more satisfactory and the formulae obtained are more effective than the classical single probability integral model(SPIM), and thus can be effectively used for predicting the ground dynamic subsidence in mining area of thick loose layer.     

考虑附加应力的采动沉陷区建筑物设计

针对地下矿产开采后形成采空区导致覆岩及地表沉陷,对地面建筑物造戍不同程度破坏的问题,以一栋四层砖混结构办公楼为模型,从理论上分析该模型在承受地表变形时,墙体和基础所受到的附加应力。以此为基础进行抗变形结构设计,分析Ⅰ～Ⅳ级地表变形对建筑物结构构件设置的影响,给出具体设计的墙壁圈梁配筋。     

高密度电法在地面塌陷勘察中的应用

地面塌陷是一种常见的地质灾害之一,极大地危害人民生命及财产的安全.高密度电法是新兴的地球物理勘探方法,可广泛应用于灾害地质调查及工程勘察中.作者应用高密度电法对烽火村岩溶地面塌陷进行了勘察,对不同时代的地层分界线进行了划分,并对土层扰动、断层破碎带和岩溶进行了探测,取得了较好的地质效果,同时对其成因进行了初步探讨,为进一步认识地面塌陷及其治理提供了科学依据.     

汕汾高速公路典型软基路段预制砼管桩处理效果评价

在软基地区修筑高速公路,路基的沉降和稳定是制约施工工期和行车安全的两大基本问题,汕汾高速公路的典型软基路段按照常规手段处理后,路基填筑至设计高度一半,出现裂缝,果断地采取了部分卸载-等待-再加载的措施,再加载后裂缝再度出现.经多方反复论证,采取压入预制砼管桩的处理方案,效果良好,本文对此进行介绍,并从软基监测的角度进行评价.