根键角度对根式沉井水平承载力影响的数值分析

根式沉井是在沉井井壁上预留顶推孔,待沉井下沉到设计标高后通过预留孔在土层中顶推预制的根键,最后通过封壁保证根键和沉井固接形成的一种特殊基础。本文采用FLAC3D对根式沉井进行了数值模拟,研究了根键角度对根式沉井承载性能的影响。研究表明,根键分布在10°到30°之间,根式沉井水平承载能力较大。     

软土地基复合式沉井基础水平承载特性试验研究

软土复合式沉井基础是适合软弱地基上输电线路工程的基础形式.由于目前尚欠乏对软土上地基复合式沉井基础承载特性的研究,使该类基础在软土地区的应用受到了制约.为研究软土地基复合式沉井水平承载特性,开展了不同水平力作用高度和沉井长度基础的原位试验,分析基础泥面位移、转角、旋转中心位置、地基土压力等基础水平承载响应特征.试验表明...     

根式基础竖向承载性能的试验研究

介绍了一种新型变截面基础形式--根式基础。分析了根式基础的受力机理,探讨了根键的挤土效应及抗弯特性对提高基础承载力的作用。采用自平衡法测试了工程用和试验用两个根式基础的承载性能,研究了轴力、侧阻力和根键弯矩的分布规律,比较了压入根键前后承载性能的改变。试验条件下,根式基础较同直径沉井基础承载力可提高85%～115%,沉降减少40%～70%,侧阻比例提高35%～45%。     

沉井-桩复合基础水平承载性能模型试验分析

沉井-桩复合基础在桥梁深水工程中具有独特优势,为进一步揭示该基础形式在水平荷载作用下的承载性能,在砂土中进行了各种沉井、桩的水平承载性能模型试验,并与现行规范理论计算结果进行比较。试验结果表明：沉井-桩复合基础的水平承载能力远高于单一沉井和桩基础,其水平荷载位移曲线呈现明显的非线性特征;初期主要依靠沉井侧壁被动土压力和底部的水平摩阻力来抵抗水平力,后期群桩的水平抗力才逐渐发挥,桩最终分担的荷载比例稳定在1/3左右,采用修正的等效单桩法可提供比较准确的计算结果。沉井-桩复合基础的良好水平承载性能为其在复杂环境的工程应用提供了可能。     

大吨位根式基础竖向承载性能研究

根式基础是根据仿生学原理自传统桩基础改良而来的一种新桩型。在池州秋浦河大桥工程中,大吨位根式基础外径达2.5m,这是其首次在实际工程中进行运用。文章根据现场自平衡法原位试验结果,通过Flac3D软件数值模拟方法,对大吨位根式基础的承载性能进行分析,并比较了根式基础和无根键传统桩基础的Q-S曲线。结果表明:根式基础自平衡试验的Q-S曲线为缓变型,其竖向承载力随着竖向位移的增大而增大。同等竖向荷载作用下的根式基础的竖向位移要小于传统桩基础,竖向承载能力明显增大。     

软土地区架空输电线路微型沉井基础承载特性试验研究

针对架空输电线路工程杆塔基础的荷载特点和软土地区的特殊地质条件,开展了微型沉井基础在上拔、下压、水平、上拔与水平联合荷载工况下的承载特性真型试验研究,将得到的微型沉井基础极限承载力与理论设计值进行了对比分析,两者结果比较接近,表明相关理论计算公式和参数取值是可行的,分析结果验证了微型沉井基础设计选型的合理性和可靠性。     

软土地基复合沉井基础抗拔承载特性现场试验研究

本文以软土地基中的复合沉井基础为研究对象,开展了2种不同埋深的真型基础现场抗拔承载性能试验,对比分析了试验基础的荷载—位移曲线、抗拔承载力和地基破坏模式。研究结果表明：沉井深度的增加,导致基础荷载—位移曲线由“陡降型”转变为“缓变型”,变形特征由“弹脆性”转变为“弹塑性”,抵抗大变形的能力提高;沉井深度增加1倍,其抗拔承载力及极限位移分别提高21%和1.1倍;上拔荷载作用下的复合沉井基础,其周围土体经历了“土体受拉破坏—局部剪切破坏—整体剪切破坏”的变化过程,其影响范围主要受上部承台结构尺寸及地基土性质的影响。     

不排水黏土地层沉井基础刃脚极限承载性状研究

沉井广泛用于取水管线、港口设施等市政工程的基础结构中,其极限承载力是工程设计重点关注的问题之一。由于沉井底部为带刃脚结构,且沉井内侧土体不断被开挖,沉井基础端部极限承载性状较传统基础存在较大差异。基于有限单元极限分析方法,建立了考虑刃脚形状及土体盆式开挖的沉井基础极限承载性状的分析模型,对不同刃脚高度、踏面宽度、倾斜角大小及土体开挖参数下沉井基础刃脚处土体破坏特性和极限承载性状进行了研究。研究结果表明：刃脚踏面宽度能显著减小沉井端部极限承载力,踏面宽度为0.1倍沉井壁厚时,其极限承载力约为非刃脚情况下极限承载力的0.4～0.6倍;井内土体开挖能进一步降低刃脚极限承载力值,且降低幅度与预留土宽度、土体开挖倾角有关。     

水平循环荷载下砂土中沉井加桩基础累积变形特性

 采用自主设计的水平循环加载装置进行模型试验,探讨单向、不完全对称及双向对称循环加载路径下沉井加桩复合基础及沉井基础的变形特征与位移预测模型。模型试验表明：在近一万次循环荷载作用下,基础的水平循环累积位移随循环次数的增大先增大后逐渐趋于稳定,呈两阶段变化特征,并且其大小受循环加载路径的影响较大,同时,与沉井基础相比,沉井加桩复合基础显著提高了基础抵抗水平循环变形的能力。最后,在对模型试验结果回归分析的基础上建立水平循环累积位移预测模型,并且其能较好地对不同循环加载路径下的基础变形进行预测。     

扩底桩荷载传递机理及承载力确定方法研究

桩的荷载传递规律分析和桩基础承载力的确定历来被认为是桩基础设计中最困难的问题之一。根据地基土的物理力学性质指标和静载荷试验结果，基于非线性弹性理论，对桩基静载荷试验资料分析及其承载力确定方法的研究，研究发现，桩端承载力和桩侧摩阻力的比值与桩顶倚载关系曲线具有明显的阶段性，与现场静荷载试验资料具有较好的一致性，可以较方便地用来分析和确定单栅极限承载力。该方法具有比静载倚试验的荷载-沉降曲线法更安全、准确、方便等优点。     

集约式微型桩群水平承载性能试验研究

 对矩形布置的集约式微型桩群支护体系采用分级加载的方法,进行水平荷载原型试验及数值计算,研究滑坡推力作用下集约式微型桩群抗滑作用机制,并分析桩间土体参数、桩身强度、桩排间距等设计参数变化对桩群水平承载性能影响的敏感程度。结果表明,在滑体介质为粉质黏土的地层中,当滑坡推力超过某一定值时前排桩才会发挥支挡作用,桩群前方土压力峰值的位置深于桩群内部,微型桩群与土体水平荷载分担比约为7：3;控制最佳排间距,相比优化其他设计参数对提高集约式微型桩群水平承载力、减小桩顶位移效果明显。试验成果为深入分析集约式微型桩群的抗滑机制和优化工程设计提供了参考。     

矩形地下连续墙的荷载试验研究

介绍矩形地下连续墙基础竖向和水平荷载试验。通过对压浆前、后墙体的轴力传递、墙侧摩阻力和墙端阻力发挥特征的对比分析,揭示试验墙的荷载传递性状以及墙底注浆对其承载力的影响;水平试验得出了试验墙的水平临界荷载、水平极限承载力和地基土水平抗力系数的比例系数、墙身内力、墙身水平变形等。     

砂土中竖向和弯矩荷载下单桩水平承载特性试验研究

 为研究单桩在桩顶预先施加竖向和弯矩荷载下的水平承载特性,通过自行加工的组合荷载加载装置,进行一系列室内单桩模型试验,分析砂土中预先施加的不同竖向和弯矩荷载对单桩水平荷载下的水平位移、桩顶转角、桩身弯矩以及地基比例系数m值的影响。试验结果表明：当预先施加的竖向荷载小于单桩竖向极限承载力的一半(Vu/2)时,相同水平荷载下单桩的水平位移有所减小,单桩的水平极限承载力得到提高,桩身最大弯矩有所减小,并且竖向荷载越大,越有利于单桩的水平承载性能;弯矩荷载的存在不利于单桩的水平承载能力,显著降低单桩的水平极限承载力;另外,水平荷载的施加对单桩的竖向位移影响较小;当砂面处水平位移较小时,m值随着水平位移的增加迅速降低,当水平位移增加到一定程度,m值减小的幅度越来越小,最后趋于一个稳定值。     

关于输变电铁塔极限承载力的研究

对铁塔进行真型试验和数值模拟,得到铁塔在相应工况下的破坏过程以及极限承载力。将真型试验结果与数值模拟结果进行对比分析。结果显示:数值模拟可以在一定程度上代替铁塔真型试验,也可以用于开发新塔型。     

三维分析与评价

许多重要工程的基础不得不设置在岩体斜面上，但是至今为止此类工程基础的分析理论以及设计方法并没有完全确立。基于一种考虑岩体的低抗拉强度特点的三维弹塑性有限元数值分析，对岩体斜面上设置的刚性桩基础的水平承载力进行了分析与评价，并与现场试验结果进行了比较分析。结果表明，用相对简单的三维有限元分析，可以较好地反映现场试验中所观测到的变形与破坏现象，是一种有效的评价方法。采用同样的方法，对桩到斜面项端距离以及斜面倾斜角度的变化所带来的对刚性桩基础水平承载力的影响，作了定量的分析与评价，其结果对斜面岩体上刚性桩基础的水平承载力的理论分析以及实际设计具有一定的参考价值。     

多元复合地基的承载力计算及检测方法

 综合利用两种及两种以上的地基处理方法可形成多元复合地基, 提出了其承载力计算及检测方法。     

节理岩石地基极限承载力的有限元分析

应用有限元法对节理岩石地基进行了数值模拟,其中夹层模型与接触模型的计算结果都比较稳定,计算精度都比较高,但接触模型在建模过程中比较繁琐,故通过采用夹层模型对存在单个节理的岩石地基进行数值分析,其结果表明:有单个节理的地基的极限承载力并不随着该节理倾角的变化而单调递增或递减;随着倾角的逐渐增加,极限承载力先是逐渐减少到一个最小值,而后逐渐增加。节理强度对岩石地基的极限承载力影响很大,但当节理倾角比较小或比较大时,节理的强度对计算结果的影响并不显著。另外,节理的位置也有较大的影响,当节理深度距基础很近时,极限承载力大幅降低。在实际工程中,对于节理岩石地基的极限承载力要慎重分析。     

某旋流池沉井施工及失稳倾斜原因分析及处理

介绍某旋流池沉井施工工艺、失稳倾斜原因及纠倾处理过程。针对钢筋混凝土旋流池在施工过程中失稳倾斜事故,对该工程沉井的施工组织设计和施工工艺及地质的实际情况进行调查、分析,并找出沉井施工过程中存在的问题,以及导致沉井失稳倾斜的原因。对失稳倾斜后的旋流池沉井进行受力分析后发现,该沉井的重心仍在沉井底面刃角圆之内。为保证沉井纠倾后的位置与原设计沉井位置基本不变,确定纠倾方案,并通过在该沉井东南角设置限位桩、西北角设置反力平台后,再在沉井内部不平衡掏土,使沉井在下沉过程中依靠自重和限位约束逐步回正。     

THE CAISSON CONSTRUCTION OF A SWIRL POOL AND ITS INSTABILITY TILT ANALYSIS AND TREATMENT

介绍某旋流池沉井施工工艺、失稳倾斜原因及纠倾处理过程。针对钢筋混凝土旋流池在施工过程中失稳倾斜事故,对该工程沉井的施工组织设计和施工工艺及地质的实际情况进行调查、分析,并找出沉井施工过程中存在的问题,以及导致沉井失稳倾斜的原因。对失稳倾斜后的旋流池沉井进行受力分析后发现,该沉井的重心仍在沉井底面刃角圆之内。为保证沉井纠倾后的位置与原设计沉井位置基本不变,确定纠倾方案,并通过在该沉井东南角设置限位桩、西北角设置反力平台后,再在沉井内部不平衡掏土,使沉井在下沉过程中依靠自重和限位约束逐步回正。