复合地基桩间土应力估算及其在湿陷性黄土地基的应用

本文采用桩与土共同作用的线性分析方法 ,解得复合地基桩土分担荷载 ;再利用集中力作用下土中应力解(Mindlin 193 6)求得桩在土中某点产生的应力 ,利用矩形均布荷载作用下土中应力分布解求得桩间土荷载在土中某点产生的应力 ;最后叠加得到土中某点的附加应力。根据“土中某点的附加应力与饱和自重应力之和小于该点湿陷起始压力 ,则该点不湿陷”的准则 ,分析湿陷性桩间土的承载力在复合地基中的利用价值     

挡墙平动模式下邻近长-短桩复合地基基坑土压力试验研究

针对邻近长短桩复合地基基坑土压力，通过室内模型试验，研究邻近长-短桩复合地基基坑开挖过程中，随着基坑侧壁水平位移的发展，基坑土压力分布曲线的变化规律。研究表明：挡墙发生位移时，短桩加固深度范围内，邻近长-短桩复合地基挡墙土压力小于天然地基条件下的土压力，短桩桩端下部挡墙土压力则显著大于天然地基条件下的土压力；在计算邻近长-短桩复合地基挡墙土压力时需考虑短桩桩端附加荷载的影响；邻近长-短桩复合地基条件下的基坑土压力可近似等效为桩间土附加应力、短桩附加应力与长桩附加应力分别产生的基坑土压力的代数和，据此建立了邻近长-短桩复合地基基坑土压力的简化计算方法。     

群桩基础地基中的竖向附加应力性状研究

根据我国４幢高层建筑桩基础的共同作用分析成果，对群桩基础中桩的荷载传递特性，桩间土、下卧层土中的竖向附加应力分布特性作了研究。结果表明，群桩的荷载传递特性与单桩不同，群桩基础在下卧层地基中的竖向附加应力分布特性也明显地区别于等代深基础。按本文方法得到的群桩基础地基中的竖向附加应力，用分层总和法计算地基变形，无论是桩间土的变形特性还是桩基沉降量均与现有的实测成果比较一致     

梯形分布荷载作用下土中附加应力的计算

根据三角形分布条形荷载作用下的土中应力计算公式,对作用于地表面的梯形分布荷载(或长宽比L/B≥10)引起的土中任一点附加竖向应力进行了计算,解决了土力学教材中计算公式过于复杂以及通过查表计算带来的误差和麻烦,具有一定的实用价值。     

考虑刚性桩复合地基影响的主动土压力强度计算方法研究

针对坑外邻近刚性桩复合地基条件下侧向土压力的计算,规范采用的是朗肯土压力作图法按天然地基计算,未能考虑桩体的荷载传递效应及附加应力随深度的变化。基于桩侧摩阻力分布假设,采用Mindlin解和Boussinesq解分别求得桩体与桩间土产生的竖向附加应力,并结合Mohr-Coulomb强度准则,依据极限平衡法推导出既有刚性桩复合地基条件下主动土压力强度计算公式,并将本文算法与规范算法和朗肯主动土压力进行对比分析。结果表明,本文计算土压力强度分布大于朗肯主动土压力而远小于规范计算值,并随深度呈非线性分布,桩体的荷载传递效应会对桩端附近土体产生附加土压力,0.5倍桩长范围内仅考虑桩间土的附加土压力。最后,通过室内模型试验结果与本文计算结果进行对比,证明了所提算法的合理性与有效性。     

地下连续墙泥浆槽稳定性分析的一种方法

本文论述地下连续墙泥浆槽在短槽挖掘时的稳定性问题。     

加宽路基对地基产生的附加应力计算方法研究

对梯形荷载作用下地基土中任意点的附加应力计算公式进行了推导,并对加宽路基对地基荷载进行了简化,通过推导计算,得出了高速公路改扩建工程中在加宽路基荷载作用下地基土中任意点附加应力的计算公式,为地基沉降计算分析奠定了理论基础。     

条形抛物线荷载下桩网结构路基的附加应力计算

高速铁路严格的工后沉降控制标准对沉降计算的精度提出了高要求，沉降计算精度的提高很大程度上依赖于地基附加应力计算精度的提高，因此附加应力的计算问题尤为重要。针对桩网结构路基现有研究中对桩间土荷载均匀分布和对称三角形分布的假设，提出桩间土荷载呈抛物线形式分布的假定；从推导桩网结构路基桩间土条形抛物线荷载的分布函数着手，提出条形抛物线荷载下弹性地基的附加应力计算公式；通过数值模拟验证理论推导的正确性和可靠性，并结合工程实例分析验证所提的桩网结构路基附加应力计算方法的合理性和优越性。研究成果可为提高桩网结构路基的附加应力计算精度提供参考。     

考虑荷载埋深与K0变化的地基临界荷载

传统的地基临界荷载计算方法将荷载埋深土体等同于超载,没有考虑荷载埋深对地基附加应力分布的影响,也没有反映静止土压力系数变化对地基自重应力的影响。基于分布荷载作用于地基内部的附加应力计算公式,同时考虑静止土压力系数随地基土内摩擦角变化条件下,计算分析了地基的临界荷载。计算结果表明,假设静止土压力系数恒等于1高估了地基的临界荷载,静止土压力系数的变化对地基临界荷载的影响不可忽略。考虑荷载埋深的影响则使地基附加应力显著降低,当荷载埋深为1倍荷载分布宽度时,竖向附加应力相对于无埋深条件最大降低了29.3%,临界荷载也提高了38.4%～44.6%。考虑荷载埋深对地基附加应力的影响后,埋深对地基临界荷载的影响不再是线性的,当埋深较大时,埋深的影响随埋深的增加逐渐减小。     

土中的应力--错误的自重应力计算公式

土力学中和土的应力有关的应力包括自重应力、附加应力和总应力。早在 195 7年 ,水力电力出版社就出版了一本由清华大学老师编写的《土力学与基础工程》(以下简称 195 7年书 )。在该书的第 10 3页中对自重应力、附加应力和总应力都有明确定义 :“在没有修筑建筑物之前 ,地基中由于土的自重作用而已经存在的应力称为自重应力 (或常驻应力 )。修筑建筑物之后 ,由于建筑物荷载的作用而在地基中产生的应力称为附加应力。自重应力和附加应力合起来构成地基土中的全部应力场。为计算方便起见 ,地基中的自重应力和附加应力通常分别考虑。欲求地基中…     

深基坑地下连续墙的泥浆槽壁稳定分析

首先对深基坑地下连续墙槽壁失稳机理进行探讨,然后基于库仑理论对槽壁整体稳定性进行滑动体受力平衡分析并导出了槽壁稳定安全系数的计算公式,结合算例与半圆柱法、抛物线法以及对比法等进行了对比分析,并对影响槽壁稳定的主要因素进行了分析,最后提出了控制槽壁稳定的一系列具体措施。     

地下连续墙成槽施工参数对槽壁稳定的影响研究

 以宁波地铁1号线鼓楼站与东门口站地下连续墙成槽施工为背景,通过分析成槽施工参数对连续墙充盈系数的影响,研究软土地层连续墙槽壁稳定的影响因素,并结合对连续墙槽壁的超声波检测记录以及统计连续墙混凝土浇筑过程中混凝土液面的上升速率分析槽壁坍塌的位置。结果表明,成槽速度和混凝土浇筑速度对槽壁稳定性有一定影响;泥浆质量和液面高度符合设计要求时,成槽施工顺序和槽深对槽壁稳定性影响较小;槽壁坍塌主要集中在导墙以下5m范围内及含黏性土粉砂层中。     

地下连续墙泥浆槽壁稳定性评价的水平条分法

考虑土体分层性质,假定开挖槽段附近各土层厚度分布均匀且土层分界面垂直于槽面,以经典二维楔形滑块体模型为研究对象,提出了地下连续墙泥浆护壁稳定性评价的水平条分法,建立了满足条块力平衡的3M 方程评价模型和同时满足力平衡和力矩平衡的4M 方程评价模型,提出了求解方法,并验证了3M 方程模型的有效性和条分法提出的必要性。将3M 评价模型应用于武汉市某超深基坑成槽开挖坍塌的槽段稳定性分析,总结了临界角度和安全系数随地下水位、地表超载、泥浆高差、及泥浆重度的变化规律。最后用定义的水平条间力与竖向条间力的比值讨论了不同参数取值下水平条间力的变化规律。     

地下连续墙成槽施工槽壁稳定机制分析

 针对地下连续墙成槽施工过程中的槽壁稳定性及其失稳现象,分别从地下连续墙槽壁稳定影响因素、槽壁整体及局部失稳机制、不同施工阶段槽壁土体的应力路径3个方面进行分析。研究结果表明：浅层失稳是泥浆护壁成槽施工过程中槽壁整体失稳的主要形式,局部失稳多由槽壁土体砂性较重及槽段内泥浆液面波动过大引起;适当增加泥浆比重、提高泥浆液面标高、槽壁预加固、控制成槽机械地面超载及降低开挖对土体的扰动可有效保证槽壁的稳定;开挖后槽壁稳定性会随土体负孔隙水压力的消散而下降,成槽后应及时吊放钢筋笼并及早浇筑混凝土。     

咬合桩在邻近高填土基坑中的工程应用与实测分析

针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析,当咬合桩作为围护桩时,可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形;作为隔离桩使用时,忽略素混凝土桩的作用,仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力。现场实测表明,邻近高填土基坑工程在开挖时,咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动,满足了高填土自身的稳定,保证基坑工程在高填土作用下的安全。而咬合桩作为一种新型排桩围护结构,也能够起到很好的应力隔离作用,有效地分担了邻近超载的影响,确保了高填土的稳定和基坑工程安全。     

建筑机械偏心荷载对开挖过程中沟槽稳定性的影响研究

通过在离心场中模拟沟槽开挖过程的模型试验,讨论挖掘机等建筑机械在开挖市政管线的沟槽过程中产生的偏心荷载对沟槽稳定性的影响。试验结果表明,沟槽的破坏形态与挖掘机中心荷载作用情况下相同。据此,可利用在中心荷载作用下求得的开挖深度极限分析上限解简化式,计算建筑机械偏心荷载作用下的沟槽开挖深度,并且所得计算结果与试验结果基本吻合。结果表明:偏心距对开挖深度的影响程度因挖掘机接触压力不同而不同。挖掘机接触压力越大,偏心距对开挖深度的影响也越大。     

建筑机械开挖沟槽的稳定性研究

在建筑机械开挖市政管线的沟槽过程中,由于槽壁坍塌、挖掘机倾倒,造成人员伤亡和经济损失的工程事故日益增多。基于模拟挖掘机开挖沟槽的离心模型试验结果,建立沟槽槽壁许可破坏模式及速度场,利用极限分析上限法求解开挖深度上限解。根据槽壁破坏特点对开挖深度上限解表达式进行简化,并利用离心模型试验结果对开挖深度简化式进行了验证。利用沟槽坍塌时滑动土体的宽度表达式得到的挖掘机荷载影响区划分图,直观地给出挖掘机荷载的影响区和非影响区。当挖掘机荷载作用在非影响区时,挖掘机荷载对开挖深度不产生影响,利用开挖深度简化式计算的开挖深度等于无挖掘机荷载时的开挖深度;当挖掘机荷载作用在影响区时,挖掘机荷载对开挖深度产生影响,可利用开挖深度简化式计算开挖深度与无挖掘机荷载时的开挖深度之比。     

Use of artificial neural network to evaluate the vibration mitigation performance of geofoam-filled trenches

Development activities in a city often generate ground vibration that can cause discomfort to the occupants in nearby buildings, disturbances to the activities undertaken in the buildings and possible damage to nearby structures. This ground vibration is caused by construction activities such as pile driving, ground compaction etc., and road and rail traffic. The use of trenches has been an effective way to mitigate the adverse effects of such ground vibration. The effectiveness of the trench depends on many parameters including the properties of the vibration source, soil medium and trench in-fill material, trench dimensions and the requirements of the receiver. The process of selecting an effective trench for vibration mitigation can therefore become complex due to the influence of a number of parameters and their wide range of values. This paper investigates the use of artificial neural network (ANN) as a smart and efficient tool to predict the effectiveness of geofoam-filled trenches to mitigate ground vibration. Towards this end, a database is developed from an extensive study on the effects of the controlling parameters through numerical simulations with a validated finite element (FE) model. At a certain distance from the vibration source, a geofoam-filled trench is introduced to evaluate the efficiency of vibration mitigation with changes in key parameters such as excitation frequency, amplitude of load, trench configuration (i.e. depth and width), soil shear wave velocity, soil density and damping ratio. These were selected as the input parameters for the ANN while amplitude reduction ratio and peak particle velocity (PPV) were considered as outputs. A multilayer feed forward network was used and trained with the Levenberg-Marquardt algorithm. Neural networks with different configurations were evaluated by comparing coefficient of determination (R²) and mean square error (MSE). The optimum architecture was then used to predict previous results, which revealed the accuracy and the effectiveness of the ANN approach. The findings of this study will provide useful information for vibration mitigation using geofoam-filed trenches.     

附加荷载对边坡稳定影响的二维有限元分析

坡顶附加荷载是边坡失稳的一个极其重要的诱发因素。采用Geo-Studio分析软件,在不同荷载大小、不同作用位置以及不同的荷载作用长度三种情况下对边坡的稳定性进行对比分析。研究发现,对于不同的荷载大小,荷载边界距离坡顶边界约5m以上为安全范围。当荷载边界移至距坡顶边界5m范围以内时,边坡的安全系数出现骤降,荷载越大,安全系数降幅就越大。对于同一荷载大小,荷载作用长度对边坡的稳定影响不显著,荷载边界距坡顶边界始终为约5m以上的安全范围。对于工程上路堤填方,坡顶临时堆放材料以及新建构筑物等工程的实施具有极其重要的参考价值。     

灰色关联度法在排桩基坑安全评价中的应用

应用灰色关联度分析法,进行广州五山街道社区服务中心大楼排桩基坑安全性综合评价。将此基坑分为多个评价单元,结合影响基坑稳定与安全内因和外因,选取支撑类型、围护结构刚度、基坑旁载(不对称荷载)、放坡平台宽度、开挖与架立内撑时间间隔、超挖、锚索(锚杆)施工质量等7个具有代表性的影响因子作为评价因素,据唐业清教授统计多起基坑事故影响因素综合评价分值和现场监测信息为评价参考指标,应用灰色关联度分析法将此基坑划分3个安全等级,定量分析其安全性,为类似基坑安全分析与预防提供参考。