控制差异沉降的复合桩基优化设计方法

目前以变形为控制条件的复合桩基设计理论是桩筏基础研究中的热点问题,而人为合理的调整地基土刚度和桩基支承刚度的方法是控制复合桩基差异沉降的有效手段之一。文章以复合桩基非线性设计理论为基础,从优化设计的角度出发,考虑上部结构、基础和地基的共同作用,讨论了设置变刚度垫层、改变桩长、桩径、桩距及布桩方式对基础差异沉降和内力的影响,并提出了复合桩基优化设计的发展方向。     

沉降控制复合桩基的设计及试验研究

沉降控制复合桩基是一种经济有效的基础形式。在设计沉降控制复合桩基时,根据单桩的截面尺寸和要控制的目标沉降确定单桩桩极限承载力,有效计算沉降控制复合桩基的沉降。本文通过多组原位试验研究,探讨了沉降控制复合桩基在特殊地质条件下桩土共同作用的工作机理,结合工程实例分析验证了在这种地质条件下应用沉降控制复合桩基的合理性和正确性。     

逆作法复合桩基承载性能的室内模型试验

通过对单桩、两桩以及四桩的逆作法复合桩基室内模型试验,研究在极限荷载作用下逆作法复合桩基的荷载与沉降关系及桩、土荷载分担特性。试验结果表明:逆作法复合桩基的荷载-沉降曲线具有两个拐点,分别对应封桩结束并加下一级荷载时刻和基础破坏时刻;逆作法复合桩基封桩前的沉降量介于浅基础与复合地基的沉降量之间,桩不直接参与分担上部荷载,只起到改善土体刚度的作用;合理选择封桩时机可以控制桩、土的荷载分担比;封桩后基础总体刚度大幅度提高,基桩不但参与基础受力而且控制基础沉降;在基桩达到极限承载力之前,基桩分担了大部分复合桩基阶段的荷载,基础的沉降也得到了明显的控制;在基桩达到极限承载力之后,上部荷载又大部分由地基土承担。     

沉降控制复合桩基的工程应用

 以沉降控制复合桩基为对象,分析其受力机制、工作性态和变形特性,推导复合桩基桩数的计算公式;通过对沉降控制复合桩基沉降量的几种常规计算方法的讨论,建立计算复合桩基沉降量的实用新方法——修正实体深基础分层总和法;并用该方法计算2个沉降控制复合桩基工程的基础沉降量。结果表明：采用修正实体深基础分层总和法计算沉降控制复合桩基基础的沉降量要比天然地基浅基础的沉降量小;计算结果与现场跟踪检测沉降结果相吻合,比常规方法的计算结果更符合工程实际,满足现行地基基础设计规范要求;与常规桩基相比,更有利于充分发挥桩和桩间土的承载力,减少了用桩数量,在很大程度上降低了工程造价,并确保工程质量。     

高速铁路预应力管桩地基沉降理论分析与计算

首先分析了高铁路基管桩处理后沉降计算理论模型,比较了常规桩基础与复合桩基的沉降计算差异,并确定按照常规桩基础对管桩进行沉降计算,然后按照常规桩基础对使用不同桩长、桩间距及桩径处理后路基的沉降进行了计算分析,计算表明使用管桩进行加固可以有效的控制路基的沉降量;桩径对沉降影响不显著;桩间距对沉降影响明显;在一定的长度范围内桩长对沉降的影响明显。     

广义复合桩基的变刚度调平设计

差异沉降是导致基础内力和上部结构次应力增大、板厚与配筋增加的根源所在。本文分别对摩擦桩复合桩基和端承桩复合桩基的变刚度调平进行了数值分析。结果显示:摩擦桩复合桩基可以通过不同桩长、桩径、桩距的设置方式来对桩基的支承刚度进行合理的分布,以达到减小差异沉降的目的。端承桩复合桩基通过设置变形调节器,不仅解决了端承桩基无法利用地基土承载力的难题,而且可对调节器支承刚度的进一步优化和调整,还能显著减小基础的不均匀沉降。     

树根桩在沉降控制复合桩基中的应用

沉降控制复合桩基在地基加固中广泛应用，桩型一般采用钢筋混凝土预制桩，结合工程实例，分析了树银桩在沉降控制复合桩基中的适用性。     

沉降控制复合桩基承台设计研究和工程应用

若工程中采用沉降控制复合桩基，可以大幅度减少用桩数量、减短桩的长度，具有相当的经济效益。结合工程实例，对沉降控制复合桩基承台设计进行研究，并提出了相关的改进建议。     

沉降控制复合桩基设计时单桩承载力取值讨论

沉降控制复合桩基是一种经济有效的基础形式。在设计沉降控制复合桩基时，根据单桩的截面尺寸和要控制的目标沉降确定单桩桩极限承载力，有效计算沉降控制复合桩基的沉降。     

塑性支承桩——卸荷减沉桩的概念及其工程应用

在复合桩基的基础上提出了塑性支承桩---卸荷减沉桩的概念 ,并给出了其沉降量计算的方法及工程应用的基本原则 ,工程实践验证了塑性桩概念的正确性和差异沉降控制的可能性 ,最后对地基与桩基和上部结构共同作用的整体优化问题及其应用前景进行了展望     

减沉路堤桩在辰山植物园高填土工程中的应用研究

为减少高填土对邻近主体建筑的不利影响,减沉路堤桩在辰山植物园工程中得到了广泛应用并在高填土与建筑挡墙之间发挥了隔离缓冲的重要过渡功能。结合现场复合桩基竖向极限抗压承载力静载试验、桩顶反力和土压力分布测试及沉降影响计算分析等要素,阐明该工程减沉路堤桩的设计方法及特点。通过系统研究路堤桩数值计算中结构参数的取值,分析相应的...     

高层建筑应用长-短桩复合地基的现场试验研究

对采用带垫层的长-短桩复合地基的1幢14层小高层建筑,在建造和使用过程中观测了长桩、短桩和地基土的受力状况以及基础沉降的变化,并由此分析了长-短桩复合地基中的桩-土荷载分担特性、桩-土共同作用机理和荷载-沉降特性,所得结论可为进一步的理论研究及工程设计提供有益的参考依据。     

坝陵河大桥深嵌岩桩竖向承载力试验

以贵州坝陵河大桥2根深嵌岩桩基为研究对象,利用自平衡测试技术检测了桩基的竖向承载力,对测试结果进行了讨论;分析了深嵌岩桩基的桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥程度及其影响因素.研究结果表明:该地区大直径深嵌岩桩桩顶的荷载-位移曲线主要是以缓变型为主;从桩侧岩层摩阻力来看,勘探报告所提供的岩层极限侧摩阻力数值偏小;从桩侧摩阻力、桩端阻力分布来看,在软岩地区嵌岩深度大小对承载力影响较大,嵌岩比越大,则相应的承载力越大,变形越小.     

Geosynthetics reinforced interposed layer to protect structures on deep foundations against strike-slip fault rupture

In the present study, the interaction mechanism of a 10-story moment-resisting building frame sitting on the conventional piled raft foundation with a strike-slip fault rupture with a dip angle of 90? is studied via three-dimensional finite element numerical simulation using ABAQUS. In addition, an alternative composite foundation system with geosynthetics reinforced interposed layer between piles and raft is proposed to improve the safety and performance of foundation under strike-slip fault ruptures. The interposed layer is reinforced with two high tensile strength of the geotextile layer. The inelastic behaviour of piles under large ground deformations is simulated using moment-curvature relationships of the real reinforced concrete section of piles and ductility concepts. The performance of both composite and conventional piled raft foundations are evaluated in terms of the geotechnical and structural responses of foundations including rotational and translational displacements and shear forces of the raft, as well as shear forces and ductility capacity of piles. The obtained results show the superior performance of composite foundation with geotextile reinforced interposed layer in terms of a significant reduction in shear forces in the raft and piles, as well as ductility demand in the piles.     

分层土中桩筏基础荷载分担问题的有限元分析

采用三维有限元方法建立桩筏基础模型来考虑各种影响因素对桩土分担比的影响。地表硬壳层的存在能够有效地提高筏板的分担作用。通过对不同桩距和布桩方式桩筏基础的计算,发现当桩距径比增大时,桩间土的承载作用有显著提高,但当大于7d之后则无显著变化。此外,还研究了不同桩端土的相对刚度以及应力水平下桩筏基础共同作用性状,可供工程设计人员参考,以优化设计并满足较高的经济性。     

桩筏基础分析方法与优化设计对策

桩筏基础设计的关键在于确定桩筏的荷载分担比及桩对减小沉降的作用。对国内外有关桩筏基础设计方面的资料进行了分析,针对高层建筑常见的两种荷载形式,提出了在筏板中布置长桩,沿筏板边缘布置短桩的桩群布设方式。依据对桩筏基础设计参数的研究成果,给出桩筏基础优化步骤和算例的验证情况。     

复合桩基地基极限承载力的下限有限元解

复合桩基在达到整体极限承载状态时,因桩的遮拦作用使得地基极限承载力较天然地基有一定提高。其分析可简化为地基竖向极限承载力和地基土水平向绕桩作用产生的极限承载力提高值的叠加。利用下限有限元方法,求解得到地基的极限承载力和不同深度处土体绕桩阻力的数值解,并建立了绕桩阻力计算公式。绕桩阻力系数ks随桩间距的增加而逐渐减小。地基极限承载力提高值Δfu随桩间距的增加而逐渐降低。计算表明:复合桩基下绕桩阻力存在并不可忽视,承台下地基极限承载力有明确的提高,可以作为地基的安全储备。     

变刚度布桩复合地基模型试验研究

以模型试验方法研究了变刚度复合地基的承载特征、沉降分布、变形影响范围、桩土荷载分担比及基桩荷载传递特性。试验数据表明:在荷载较大的核心筒区密集布桩而在荷载较小的边角区稀疏布桩或不布桩,能有效地减少基础沉降差,同时减少基桩工程量,复合地基筏下布桩的平均桩顶反力应小于基桩的单桩极限承载力以保证基础总体沉降满足安全要求。     

基于ABAQUS的变刚度布桩复合地基沉降性状研究

以数值模拟的方法研究了变刚度复合地基的沉降分布和变形影响范围。计算结果表明:在荷载较大的核心筒区密集布桩而在荷载较小的边角区稀疏布桩或不布桩,能有效的减少基础沉降差,同时减少基桩工程量。     

Centrifuge model tests on piled raft foundation in sand subjected to lateral and moment loads

Piled raft foundation has been widely recognized as a rational and economical foundation system with the combined effects of raft and piles. However, the behavior of laterally loaded piled raft foundation has not been well understood due to the complicated interaction of raft–ground–piles. A series of static horizontal loading tests were carried out on three types of foundation models, i.e., piled raft, pile group and raft alone models, on sand using a geotechnical centrifuge. In this paper, the influences of relatively large moment load and rotation on the overall performance of laterally loaded piled raft foundation were examined. From the centrifuge model tests, it is found that the vertical displacement due to horizontal loads is different between piled raft and pile group foundation, and this vertical displacement has significant influences on the performance of laterally loaded piled raft foundation. The horizontal resistance of the pile part in the piled raft foundation is higher than those observed in the pile group foundation due to raft base contact pressure. The vertical displacement of the foundation due to the horizontal loads affects the vertical resistances of piles, which results in the different mobilization of moment resistances between the piled raft and pile group foundations.