三剪统一强度准则在碎石桩复合地基承载特性分析中的应用

对桩身和桩周土分别采用实心圆柱体模型和柱形孔扩张模型,根据桩土间的应力传递及变形协调条件,利用三剪统一强度准则对碎石桩复合地基的承载特性作了分析。导出了碎石桩复合地基桩土应力比、碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计算表明:碎石桩复合地基的桩土应力比随置换率的增大和桩周土变形模量的增大而减小,单桩极限承载力和复合地基极限承载力还随三剪统一强度准则中主应力效应参数增大而增大;计算结果与实测资料比较吻合表明本文所提方法有一定的合理性。     

半刚性碎石桩复合地基特性的理论研究

目的为提高软土地基的承载能力，促进复合地基理论和技术在工程中的应用．方法在分析碎石桩复合地基所存在问题的基础上，运用理论方法推导了半刚性碎石桩复合地基的极限承载力和桩土应力比．并且与碎石桩复合地基进行了比较．结果在相同的工程地质条件下，将碎石桩加入水泥等材料所形成的半刚性碎石桩，其极限承载力和桩土应力比均高于碎石桩．结论半刚性碎石桩复合地基的加固效果要好于碎石桩复合地基．理论研究表明了半刚性碎石桩复合地基加固软土是可行的．     

振冲碎石桩加固软土地基试验研究

以某水库拦河大坝地基处理工程为背景,介绍了振冲碎石桩加固软土地基的现场试验,并对碎石桩处理后复合地基的加固效果进行了检测分析,包括碎石桩桩体和桩间土以及桩土应力比等项的检测。最后综合重型动力触探试验、标准贯入试验、载荷试验和土压力盒读数的检测结果得出:碎石桩对工程软土地基的处理能达到预期的加固效果,其复合地基承载力高于设计要求,抗液化能力明显提高,并且这种复合地基可以有效减小地基总沉降,加速地基的固结,具有良好的导水性;桩土应力比变化曲线呈上凸抛物线型,其值一般在1~4之间;碎石桩桩身附加应力随深度衰减很快,在接近桩底时,其附加应力几乎为零,所以在用碎石桩处理地基时应注意碎石桩的有效长度。该方法在随后进行的地基大面积加固中得到成功应用。     

粉喷桩复合地基桩土应力比的试验研究

粉喷桩群桩复合地基静载荷试验及桩土应力比的试验结果表明，粉喷桩复合地基的变形，可分为弹性、弹塑性、弹性三阶段，利用其logs-logp曲线可确定复合地基的承载力值。在试验荷载条件下 ，随着茶载水平的增加，桩间土的应力增长幅度变小，而桩体应力增长幅度变大，桩体逐渐承担大部分上部荷载，桩土应力比与荷载之间基本上呈线性增长趋势。     

基于双剪统一强度理论的碎石桩复合地基承载及变形性状研究

基于双剪统一强度理论，并利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等，侧向变形协调与连续的条件，通过弹塑性理论，对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究，讨论了权系数b的大小对复合地基承载及变形性状的影响，推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式。提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证本方法的可行性，将模型试验的结果与计算结果进行了对比。     

端帽式碎石注浆桩在路堤荷载下工作性状

为有效控制路基的工后沉降,提出了路堤荷载下端帽式碎石注浆桩技术。针对路堤荷载下复合地基的工作性状,对端帽式碎石注浆桩进行了分析,研究表明:上端帽提高了桩体荷载分担比,减小了桩顶刺入变形;通过桩体穿越软土层将更多路堤载荷传至深层,减小软土层后期沉降;提高注浆压力以扩大注浆加固区半径,加强浅层注浆,减小桩间土沉降。桩下端注浆扩大体,对所在持力层进行挤密加固;扩大桩底面积,减少桩体向下的刺入变形,降低复合地基工后沉降。对不同桩距、浆液扩散区进行比较,提出了合理的布桩建议。与普通碎石注浆桩相比,端帽式碎石注浆桩在提高承载力和减少复合地基沉降,特别在控制路基的工后沉降方面效果显著。     

夯实水泥土桩复合地基承载特性分析

基于夯实水泥土桩复合地基载荷试验的结果,分析了复合地基在竖向荷载作用下垫层、桩及桩间土的共同作用机理,假设桩侧摩阻力分布形状,建立夯实水泥土桩复合地基的分析模型,考虑复合地基中桩、土变形协调,提出了一种计算复合地基桩土应力比的方法.利用该方法对夯实水泥土桩复合地基在竖向荷载作用下的承载特性进行深入研究,重点分析了垫层模量、桩端持力层模量、桩土相对刚度比、桩长径比对桩土应力比的影响.结果表明:夯实水泥土桩复合地基中垫层的模量对桩土应力比的影响要远大于桩端土持力层的模量;桩长径比的增加会使桩土应力比趋于一定值,说明复合地基中临界桩长的存在;增大桩长并同时提高桩土相对刚度比能显著提高桩土应力比.     

求解多元复合地基承载力发挥系数的新方法

多元复合地基是将复合地基中的三种桩型中的两种或三种联合应用于加固软土地基,从而大幅度提高地基承载力,减小地基沉降。但是多元复合地基的设计理论和计算方法并不成熟,承载力发挥系数无法精确选取。从单桩型复合地基关于桩间土承载力发挥系数与桩土应力比的关系式出发,并在得到多元复合地基桩土应力比的解析解的基础上,推导出多元复合地基次桩和桩间土承载力发挥系数的一般求解法。通过实例,证明了求解方法的可行性。     

深层搅拌桩设计的若干问题探讨

深层搅拌桩在加固处理软土地基中得到了广泛应用。目前在桩的设计中往往对其设计的理论基础及工作性状缺乏足够认识,大大影响桩设计的合理性。根据复合地基理论,结合工程实践,阐述了影响桩设计合理性若干问题,如桩体强度与单桩承载力关系、桩土应力比、桩长与置换率关系等,提出了解决这些问题的方法。     

基于双剪统一强度理论的碎石桩复合地基承载及变形性状研究

基于双剪统一强度理论,并利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等,侧向变形协调与连续的条件,通过弹塑性理论,对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究,讨论了权系数b的大小对复合地基承载及变形性状的影响,推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式。提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证本方法的可行性,将模型试验的结果与计算结果进行了对比。     

三剪统一特征线场理论下碎石桩极限承载力计算

为考虑中间主应力对碎石桩极限承载力的影响,对桩和桩周土分别采用实心圆柱体模型和竖井模型,应用三剪统一空间轴对称特征线场理论分析碎石桩极限状态下桩土间的作用力,推导出碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计算表明:碎石桩极限承载力随中间主应力效应参数b值的增加而增大;单桩的极限承载力随桩体内摩擦角和黏聚力的增大而增大。计算值与试验值的基本一致证明了该方法的合理性。     

刚性桩复合地基承载及变形特性试验研究

通过现场试验 ,测出了刚性桩复合地基各土层的变形、桩体的上下刺入量、桩身轴力、侧摩阻力 ,并由此得到桩土荷载分担比、应力比 .试验表明 :垫层起到了使桩土共同参与工作的作用 ,使土能够较充分发挥其承载能力 ;单桩复合地基中加固层压缩是产生沉降的主要原因 ,下卧层的压缩量很小 ,垫层压缩量占沉降的比例随荷载而变化 ;单桩复合地基首先是桩周土承担较大荷载 ,使其从局部剪切破坏开始 ,逐步向整体剪切破坏发展 ,而后随着桩承担荷载的加大 ,桩承载力达到极限而破坏 ,进而复合地基发生破坏     

垫层厚度及压缩模量对刚性、半刚性桩复合地基的影响性能研究

现以土力学和弹性理论为基础推导出了刚性、半刚性桩复合地基的竖向变形协调方程,应用Berrum公式计算桩侧摩擦阻力,从理论上建立了垫层厚度及压缩模量对刚性、半刚性桩复合地基性质和形状影响的数学表达式.在此基础上,得出了不同的垫层厚度及垫层模量对桩土应力比、桩身最大应力位置、桩身最大应力、桩土荷载传递的影响,这与工程实践中的数据相符.利用该方法可对刚性、半刚性桩复合地基进行优化设计.     

半刚性碎石桩复合地基桩土应力比的研究

阐述了复合地基桩土应力比的计算理论，分析了半刚性碎石桩复合地基桩土应力比的工程实测结果，运用理论计算公式对半刚性碎石桩复合地基的桩土应力比进行了计算，并将两者进行了对比，在充分考虑桩间土应力折减的基础上，建立了一个新的桩土应力比计算公式。     

生石灰桩加固软弱土地基的计算

本文通过对生石灰桩加固软土地基一般原理的分析,提出了一种计算桩周土主要物理力学性质指标(孔隙比、含水量、液性指数、压缩系数、压缩模量)的计算公式,利用这些指标借助现行地基规范即可计算复合地基的承载力及最终沉降量。     

长短桩在湿陷性黄土中作用机理的数值分析

针对郑西客运专线湿陷性黄土地基的工程特点,采用有限元方法对黄土地区路堤荷载作用下长短桩复合地基的作用性状进行分析.分析中,桩体与土体均采用理想弹性—塑性模型进行模拟,屈服准则采用D ruker-prager屈服准则,运用生死单元技术模拟路堤分级加载.采用"逐步缩进法"取值,分别研究桩体各参数对长短桩复合地基作用效果的影响,并分析其影响程度.分析结果表明:短桩对提高地基承载力的效果并不明显,主要用于消除上层湿陷性黄土的湿陷性;提高长桩变形模量可以有效地提高地基承载力减小基础沉降.因此,针对不同的地基土,优化长短桩桩型的选择,既可以达到处理要求,也可以提高经济效益.     

劲性搅拌桩复合地基承载特性数值分析

为研究劲性搅拌桩复合地基的承载特性,采用三维弹塑性有限元对其在竖向荷载作用下的响应规律进行分析,并与同等条件下的水泥土搅拌桩复合地基进行对比,重点分析荷载-沉降曲线、桩土应力比、桩身水泥土和混凝土应力发挥过程、桩身应力分布等内容。计算结果表明,劲性搅拌桩复合地基的承载能力优于水泥土搅拌桩复合地基,桩端土层越硬,承载力提高越明显。劲性搅拌桩复合地基的桩土应力比随着垫层厚度的增加而减小,但垫层超过30 cm后桩土应力比变化不大。由于水泥土的竖向变形沿径向非均匀分布,桩顶水泥土-混凝土界面附近的水泥土有受拉破坏的可能。     

CFG桩复合地基的特性研究

阐述了CFG桩复合地基的变形模式和桩的侧阻分布特征,推导了下卧层为文克勒地基及桩—土的相互作用下CFG桩复合地基的沉降和桩土应力比的计算公式,并讨论了桩土应力比随桩长、桩间距和桩间土模量等因素变化的规律,计算结果表明,在竖向荷载作用下,桩土应力比随桩长的增大而增大,随桩间土的土体模量和桩间距的增大而减小.最后结合实例验证了本文所推导公式的合理性.     

CFS桩复合地基承载特性的现场试验研究

为进一步了解水泥粉谋灰钢渣桩(CFS)桩的加固机理,通过现场静载荷试验,研究了复合地基桩土应力比(荷载分担比)随荷载的变化规律,分析了置换率对桩土应力比的影响．采用大面积现场堆放钢坯的方式,模拟运行期间CFS桩复合地基的承载性状,研究了堆载作用下基底的沉降、地基土体深层水平位移、地基土体竖向附加应力分布、临近桩体水平位移及桩前(后)附加应力变化规律;探讨了堆载作用下,CFS桩复合地基—临近桩体的共同作用机理。为完善该复合地基设计理论提供了参考。     

环向加筋碎石桩极限承载力计算方法

土工合成材料环向加筋碎石桩与传统碎石桩相比具有更高的桩身强度,其承载力通常由桩身强度控制,因此环向加筋碎石桩桩身强度的计算对工程设计具有重要的意义。文中考虑土工合成材料环向加筋作用和桩周土附加应力影响,推导了环向加筋碎石桩桩身强度的计算方法,进而建立了由桩身强度确定的单桩承载力的计算方法,结合数值分析对其承载力解析解进行修正,研究成果可为环向加筋碎石桩复合地基承载力设计提供依据。