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。     

设弹性支座的桩土复合基础施工技术

桩土复合桩基为了实现桩与承台下地基土共同作用。在桩顶设置弹性支座,由弹性支座的变形实现承台下地基土能够充分承担上部荷载,待地基土压力达到设计预期荷载水平,或建筑沉降达到设计允许的预期变形时,将弹性支座处预留的空腔采用混凝土浇筑密实,后期增加的荷载主要由桩承担,最终形成复合桩基,达到充分利用承台下地基土的承载力,实现桩土共同作用的目的。本文主要从施工角度介绍弹性支座现场安装施工方法及安装施工质量的控制要求。     

路堤下复合地基桩、土应力比分析

由于路堤由填土等散体材料组成，路堤下复合地基桩与桩间土之间的沉降不一致，导致填土内部出现相对垂直位移，应力状态发生变化。计算路堤复合地基桩、土应力比的方法及计算参数均与刚性基础下的复合地基不同。通过对复合地基上部填土的力学分析，推导出一个求解桩顶平面处的桩、土应力比的公式。该公式表明桩顶处桩、土应力比的大小与复合地基置换率，桩顶处桩，土沉降差，填土厚度，填土弹性模量等关系密切。最后，利用一个工程实例证明该公式的正确性。     

承台(基础)-桩-土不同构造形式下的相互作用研究

桩与承台 (或基础 )之间可能有嵌入、接触和隔一层褥垫层三种构造形式 ,针对现有桩与承台连接的复合桩基和在桩顶设置褥垫层的刚性桩复合地基构造形式 ,提出了在桩顶与基础之间预留净空以发挥土承载力的一种新的构造形式。对不同构造形式 ,进行了一系列现场足尺单桩复合地基试验 ,对竖向荷载作用下承台 (基础 ) -桩 -土相互作用、破坏模式、承载力确定等进行了对比分析与研究。     

桩顶与筏板多种连接构造方式工作性状对比试验研究

针对桩顶与筏板之间不同构造形式下的相互作用,对可压密土中刚性桩复合地基、常规桩筏基础和桩顶预留净空桩筏基础进行了现场模型试验,测量了筏板沉降、筏板内外不同深度地基土沉降、桩身轴力和桩间土反力,分析了不同荷载级别下筏板沉降、筏板内外不同深度地基土沉降、桩土荷载传递特性和桩土荷载分担比分布规律。与刚性桩复合地基和常规桩筏基础相比,对于桩顶预留净空桩筏基础工作性状,研究发现在桩顶与筏板接触前,桩顶预留净空桩筏基础工作性状与刚性桩复合地基相似;桩顶与筏板接触后,其工作性状与常规桩筏基础相似。试验条件下,桩顶与筏板之间接触、设置褥垫层、预留净空(或可压缩垫块)不同连接方式可显著影响桩间土的压缩及桩土相对滑移,对上述三者来说,桩身下部桩、土相对滑移量(桩端刺入量)依次减小。     

排桩复合土钉支护结构受力变形机理分析

排桩复合土钉支护结构是近年来在基坑工程实践中得到成功应用的一种新型支护形式,为研究其受力变形机理,在工程案例分析基础上,采用有限元软件建立排桩复合土钉支护结构三维数值模型,模拟基坑分步开挖工况,对排桩侧移、坑后地表竖向沉降、坑底土体隆起变形、土钉轴力及桩身弯矩等进行了研究分析。结果表明:排桩复合土钉支护结构中土钉起着“弱锚杆”作用,相对于纯排桩支护结构,改变了排桩的变形和受力性状;相对于纯土钉支护结构,排桩复合土钉支护结构中土钉轴力峰值较小且靠近基坑侧壁,土钉受排桩-面层系统的拉拔作用,钉头处轴力较大。研究成果可为排桩复合土钉支护结构的设计、施工提供理论参考。     

分层土-桩-结构动力相互作用数值模拟试验分析

采用有限元法分析桩-土-结构动力相互作用是当前工程与学术界解决此类问题的惯用方法。应用数值试验对桩一土一结构弹塑性动力相互作用中相关的问题进行了研究,采用整体有限元方法分析桩-土-结构动力相互作用,上部结构以框架结构为研究对象,上部结构、承台以及桩均采用二维梁单元进行模拟;土体采用二维平面应变单元进行模拟。讨论了土体分层对桩-土-结构动力相互作用体系的影响,得到一些对工程实际有益的结论。     

高层建筑结构-桩-土共同工作空间分析

本文研究了目前尚不成熟的高层建筑结构-桩-土共同工作的空间问题。从计算应力系数着手,考虑桩-土之间的相互作用,计算土变形;运用导得的计算地基应力系数的解析式,极大地提高了计算速度和精度。推导了体系共同工作方程,并研制了通用程序,使较大型的高层建筑结构-桩-土共同工作空间分析成为现实。本文还分析了上部结构逐层施工、承台刚度变化、土层变化、桩距变化等情况对沉降、承台内力、桩顶反力、上部结构内力的影响,并获得了该体系规律性的结论。     

桩土变形计算模型和变刚度调平设计

不同基宽压缩层深度、基础和桩侧土变形范围、双桩相互影响系数以及桩顶荷载分布的测试结果说明 ,土 -土、桩 -土、桩 -桩相互作用效应较连续介质弹性理论值明显弱化。这是导致按弹性理论计算沉降和相互作用影响偏大的基本原因。本文提出土 -土、桩 -土、桩 -桩相互作用影响计算修正模型 ,应用于高层建筑地基 -基础 -上部结构共同作用计算 ,工程验证表明实测沉降等值线与计算接近 ;并提出共同作用变刚度调平优化设计概念与方法 ,应用于 7项工程 ,收到了大幅节约桩基造价、减小差异沉降的效果。     

上部刚度影响的复合地基桩土分担特性研究

通过自编面向对象的三维有限元程序对刚性桩复合地基在考虑上部结构刚度情况下的桩土工作特性进行了数值分析.着重讨论了基础底部桩土反力和桩土应力比随上部结构刚度、筏板厚度、地基土模量、置换率和垫层厚度这些影响因素变化的情况.通过计算分析,得出上述影响因素对刚性桩复合地基的桩土分担特性都有不同程度的影响.适当的选定筏板厚度、置换率和垫层厚度,对合理发挥刚性桩复合地基的桩土分担特性起到重要的作用.得出的结论亦可以为相关工程应用提供一定的参考.     

疏桩-筏板复合基础数值模拟与现场实测比较

对实体模型按照施工过程分层加载进行了有限元模拟,得到随着楼层的施工进展和上部结构刚度逐步形成的情况下,桩-土荷载的分担比的变化、承台底土的应力分布、承台中不同位置桩顶荷载变化规律,并将结果与现场实测值进行了对比分析,为徐州地区同类工程的设计提供了实践经验。     

长板-短桩复合地基加固效果现场试验研究

以宁波穿山港站软基处理工程为背景,对长板-短桩复合地基进行了现场试验,归纳、总结了复合地基关键物理量的变化规律。试验研究表明:在整个施工过程中,地基土在短时间内产生了较大沉降,长板-短桩复合地基可取得较好的处理效果;排水板的存在以及搅拌桩将上部荷载向深层土体的传递,加速了深层土体的排水固结,引起了深层地基土的沉降;桩端的刺入作用以及桩间土孔隙水的排出,引起桩顶荷载逐渐向桩周土转移,加强了桩土协调能力,使得其沉降更加均匀。     

浅谈设地基变形调节装置的桩土复合基础施工技术

设地基变形调节装置的桩土复合基础在非软土地区高层建筑桩筏基础中其能充分利用桩间土承载力承担大部分上部结构及地下室和地下室顶板覆土荷载,而减少工程桩所承受的结构荷载;其次其能有效减少桩筏基础的差异沉降设计能减少底板的板厚和配筋。在非软土地区设地基变形调节装置的桩土复合基础具有桩数少、桩长短、施工快、投资省等优点在高程建筑中越来越广泛,通过厦门某工程地基变形调节装置桩土复合基础施工来介绍其施工工艺。     

双排桩复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中双排毛竹桩复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行了比较,探讨了影响双排桩复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场双排桩复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,中上部的土钉受力较大,底部的土钉受力较小;各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大;双排桩的刚度对基坑的侧向位移有较大影响。     

缺陷桩对小型群桩-刚性网格复合地基荷载特性的影响分析

小型群桩-刚性网格复合地基是一种新型复合地基,由小型群桩、刚性网格和过渡垫层组成,具有荷载传递机制明确、可调节桩土荷载分担比、沉降均匀化以及边缘抗滑移和隆起等特点,在珠三角地区软土地基工程中得到了初步应用,具有推广使用价值。针对复合地基中出现缺陷桩情况,对变形和荷载特性产生的影响进行分析,采用有限元模拟方法对缺陷桩相邻桩顶荷载、网格梁荷载传递以及地基沉降的改变进行分析。结果表明,刚性网格具有对缺陷桩周围桩的荷载进行重新分配、改变桩土荷载分担比、并使沉降均匀化的作用。     

桩–土–桩相互作用影响的试验研究

通过大比例尺模型试验、工程实测结果与弹性理论解进行对比,指出弹性理论解夸大了桩–桩、桩–土、土–土相互作用影响,造成沉降计算值偏大和过高估计桩顶反力的不均匀性和筏底地基土反力的不均匀性。据此,建议进行上部结构–基础–桩土共同作用的分析计算时,必须充分估计弹性理论解与真实值的差别,以工程实测和试验数据为基础对弹性理论解进行修正,方可获得较满意的计算结果。     

桩土共同工作的复合桩基设计与应用

针对上海地区的软土地基，为了减少沉降，在多层建筑中大力推广复合桩基，根据其桩-土共同工作、共同承担上部结构荷载、共同抵御沉降变形的特点，总结出了在软土地基中承载力和沉降的计算方法，编入上海规范已有10年历史，实现了好的经济效果。通过上海崇明地区工程实例说明，地基浅部存在砂质粉土层（硬壳层），采用复合桩基时，桩端不穿越硬壳土层及下部软土层，复合桩基中桩-土承分担上部荷载的取值和沉降计算原则仍可采用《上海地基基础规范》的方法。     

土压力监测在高填方下刚性桩复合地基沉降分析中的应用

本文通过对京津二通道(五环路-天津)高速公路高填方路基下CFG桩基础的土压力观测数据进行分析,对比高填方路基下的沉降观测数据及理论计算的最终沉降量,对柔性基础下刚性桩复合地基承载力变化情况进行了研究.通过实例分析了柔性基础下刚性桩复合地基的桩土应力比变化情况,指出了影响桩顶、桩间土压力变化的影响因素,说明了因为土压力计...     

高低桩留土反压结合中心岛多级支护体系在临地铁深基坑中的应用

武汉梦时代广场项目深基坑长450m,宽240m,其北侧开挖深度达17.8m,离武汉市轨道交通2号线站房结构仅3.9m。为保证局部预留土区域不影响地上结构施工,减少反压土宽度,采用"高低桩+桩顶斜撑+多级支护+坑内预留土+结构楼板支撑"支护体系。介绍该支护体系的设计分析、有限元建模并进行现场实施和监测。结果表明,该支护体系在风化岩地质中应用效果良好,变形符合要求;且节省大量支撑结构,保证施工关键线路不受影响,节约了造价和工期。     

浅圆仓基础桩土的共同作用实测分析

结合实际工程,分析了不同位置、不同荷载情况下桩顶反力、桩间土压力、桩与土分担荷载的比例以及浅圆仓在建设过程中和加载过程中沉降大小和变化规律。结果表明,浅圆仓在主体竣工和试装粮完成后地基土平均土压力只占地基土承载力特征值的68.81%,没有充分利用天然地基的承载力;由桩顶应变计实测结果可知,浅圆仓在装粮荷载装粮完成后,桩基内部桩承载力不到设计值的60%,桩基内部桩需优化设计。同时,随着加载荷载的增加,桩间土分担荷载的比例逐渐减少,装粮完成时土承担上部荷载的20%。实测沉降结果表明,沉降较小且较为均匀,仓体结构安全稳定。分析结果可为浅圆仓的基础设计优化、施工及使用提供参考。