ＣＦＧ桩复合地基承载性状的研究

ＣＦＧ桩复合地基是一种经济、可靠的地基处理方法,可以有效控制地基变形、提高地基承载力。依据工程实例提出为了使桩与土之间的应力分别达到调节和平衡的目的,可以调整褥垫层厚度和置换率的方法来完成,减少基底应力集中,达到充分发挥桩间土的作用,并得出了褥垫层厚度适用范围值。同时,采用ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳＮＸ有限元计算软件分析得出了褥垫层厚度、置换率对桩土应力比和沉降量的影响规律,并对有限元法和理论计算法进行了比较分析,验证了其可靠性。研究结果表明:桩土应力比和沉降量随褥垫层厚度的增大而逐渐减小;桩土应力比和沉降量随置换率的增大逐渐减小,而桩土应力比趋于稳定。     

海陆交互相软土区CFG桩复合地基工作机理

依托某滨海水闸地基处理工程,利用数值分析软件,分析了海陆交互相软土区CFG桩复合地基的工作机理。结果表明:随着荷载的增大,桩体荷载分担比随之增大,且桩土应力比与荷载呈现较好的对数增长关系,其对数拟合参数值受褥垫层厚度影响较大;设置褥垫层对复合地基的桩土应力比有显著影响。当不设置褥垫层时,桩顶应力集中明显,不利于土体承载力发挥,降低了其实际承载力;当褥垫层厚度为桩径的一半左右时,复合地基承载力增加较为显著;褥垫层厚度为50 cm时虽然其承载力有所增加,但经济成本相对提高,并且承载力提高幅度不大。     

端夯扩碎石桩复合地基现场试验研究

结合南水北调工程SG14标的端夯扩碎石桩施工,根据现场静载、静力触探和动力触探试验以及室内土工试验对端夯扩碎石桩复合地基的桩土应力比、承载力以及桩间土的挤密效果进行了分析。试验表明:带有桩端扩大头的夯扩碎石桩的桩土应力比一般碎石桩大,试验所得桩土应力比一般在[4.2,7.4]之间;桩土应力比值随荷载的增加呈现先增后减,并逐渐趋于稳定,桩土应力比值随桩长的增大而增大;夯扩碎石桩复合地基的沉降曲线(P-S曲线)呈渐变型,没有明显的拐点或变化点出现;单桩复合地基承载力随着桩长的增大,承载力也逐渐增大;夯扩碎石桩施工能有效提高桩间土的强度,同时,对改善地基的不均匀沉降也有很好的效果。     

软土路堤柔性桩复合地基工作机理研究

在分析柔性路堤下桩土受力性状的基础之上,利用有限元分析软件Ｐｌａｘｉｓ建立复合地基数值模 型,对柔性桩复合地基中不同的垫层模量及厚度的选取进行了模拟,重点研究了桩土及垫层的受力特 性。分析结果表明:当其他指标相同时,在相同均布荷载下,垫层模量对关键指标的影响不大;随着垫层 厚度的增加,垫层最大沉降及桩顶刺入量均逐渐减小并稳定在某一区间以内;桩顶应力及桩土应力比逐 渐增大,并有逐渐稳定趋势。研究成果可为软土路堤柔性桩复合地基的设计工作提供有益参考。     

刚性桩复合地基褥垫层合理厚度的确定

研究了不同桩土刚度比下刚性桩复合地基的桩土应力比随褥垫层厚度的变化规律。结果表明,褥垫层的厚度范围并不局限于规范所规定的15～30cm,且天然地基土质的软硬程度对褥垫层厚度的设置有较大影响,褥垫层合理厚度的设置应根据不同地质条件进行区分。复合地基桩径对桩土应力比有很大影响,垫层合理厚度的设置要考虑桩径的影响,提出了以垫层厚度与桩径的比值h/d作为衡量桩土应力比的标准,且根据不同的地质条件,可通过该比值来确定垫层厚度与桩径的最佳关系,以确定最合理的垫层厚度。     

CFG桩复合地基新型嵌入式褥垫层桩-土应力比改善特性

CFG桩复合地基具有较好的环保效益，近年来在软基处理中推广迅速。鉴于天然地基自身较差的工程特性，加之CFG桩施工扰动易引发表层土持力性能进一步弱化，受荷状态下刚性的CFG桩与桩间土易形成过大的桩-土应力比，褥垫层结构破坏风险增大，不利于复合地基协同受力。研究提出对截桩面下约50 cm厚剧烈影响区土层采用压实碎石换填，再铺设水泥土垫层而形成新型嵌入式褥垫层结构，以改善CFG桩复合地基持力性能，得到以下结论：(1)基于单桩复合地基现场载荷试验对比分析，采用嵌入式褥垫层测得的桩-土应力比显著低于常规平铺褥垫层，极限载荷下桩-土应力比较常规褥垫层的22.9降至13.8,降幅约40%,且全过程桩-土应力比曲线波动相对平缓，尤其是达到极限承载力后无陡降，有利于地基安全受荷；(2)采用数值试验手段模拟CFG群桩复合地基竖向受荷特性，嵌入式褥垫层对桩间土压缩层起到了显著的综合强化作用，既有效减小了桩向褥垫层的相对刺入，也使得褥垫层的变形形态更均匀平整，局部刺入和翘起得到有效缓解，避免了桩-土应力比过大对褥垫层结构的破坏；(3)嵌入式褥垫层条件下不同部位CFG桩的水平变形状态更优，顶部较强的约束将CFG...     

红黏土地层微型CFG桩复合地基试验研究

微型CFG桩在广西桂林地区得到了广泛运用,为拓展研究CFG桩在红黏土土层中的运用,通过室外足尺微型CFG桩复合地基现场试验,对复合地基承载力经验公式中桩间土承载力强度提高系数、单桩承载力发挥系数以及桩-土应力比进行试验研究。试验结果表明:微型CFG桩桩长在1~4 m范围内,桩间土提高系数随桩长的增加而增加,但增加趋势逐渐减小;单桩承载力发挥系数随桩长增加而减小,桩长1~3 m时,单桩承载力发挥系数大于1,桩长大于等于3 m时,单桩承载力发挥系数小于1;桩土应力比在1~8之间,随着桩长增加而增加。     

考虑径竖向渗流的刚性桩复合地基固结解析解

为评估桩土压缩模量比和置换率对刚性桩复合地基固结的影响,以砂井轴对称固结模型为基础,采用Fourier正弦级数和分离变量法,并且考虑扰动区压缩和附加应力沿深度任意分布,推导了径竖向同时固结条件下复合地基孔压和固结度完整表达式,分析了桩土压缩模量比和置换率对地基固结的影响,计算结果表明,固结速率随着桩土压缩模量比和置换率增大而加快,当桩体强度较高时,其对固结影响并不明显;复合地基固结以竖向为主。     

循环荷载下单桩-土-桩帽共同作用分析

为探究循环往复荷载作用下层状地基中单桩-土-桩帽的共同作用,基于Mindlin板理论和层状弹性地基模型,结合层状地基中单桩的荷载传递规律,提出一种分析共同作用的方法。首先建立单桩-土-桩帽共同作用刚度矩阵,并利用循环往复荷载下土体压缩模量的衰减特性得到带台单桩的累积沉降及单桩-土-桩帽整体刚度的变化趋势,在此基础上进一步开展算例验证和参数分析。结果表明:计算结果与Butterfield的解非常一致;单桩-土-桩帽整体刚度明显大于单桩刚度,增加单桩的弹性模量可以显著地提高单桩-土-桩帽的整体刚度;当桩径确定时,桩长存在一个最优值使得整体刚度最大;而当桩的长径比大于某一值时,桩长的增加对整体刚度及桩帽的荷载分担比影响较小;循环往复荷载作用下单桩-土-桩帽的整体刚度逐渐增大,且趋于稳定值。     

单桩复合地基承载性状的数值模拟与研究

采用三维非线性有限元－无界元耦合程序，分析了褥垫层对不同刚度桩体复合地基桩侧摩阻力和桩身应力的影响，及有垫层时桩体刚度，荷载，桩长的变化对复合地基桩侧摩阻力的影响。     

复合地基桩体向垫层刺入量模型试验研究

桩体刺入垫层量的分析研究是复合地基沉降和荷载传递规律的一个重要组成部分,它将进一步完善复合地基沉降理论。然而目前对于桩体刺入量的研究不多。为了解具有垫层复合地基的作用机理、掌握桩土的荷载分担及桩体刺入垫层的规律,进行了不同工况的复合地基模型试验,得到了一系列有益的结论。试验结果对复合地基沉降研究提供了理论依据和数据支持,对其设计起到一定的指导作用。     

垫层厚度对复合地基特性的影响数值分析

利用有限元分析软件ANSYS建立长短桩复合地基数值模型,探索了垫层厚度变化对长短桩复合地基中长桩与短桩中角桩、边桩和中桩的沉降和应力特性的影响,得出如下结论:随着垫层厚度的增大,长桩桩体沉降也随之减小,短桩各桩体的沉降最大沉降值都出现在垫层厚度为0.15 m时,并且在各种情况下短桩各桩体的沉降基本一致;长桩各桩体的应力值随着垫层厚度的增大随之降低,但变化越来越不明显,尤其是厚度在0.3 m～1.0 m之间,基本没有变化。通过实际工程结合数值模型分析结果表明,垫层厚度的最经济值应该取0.3 m～0.6 m之间。     

高填方路段CFG桩复合地基变形规律计算分析

以某公路工程为背景建立了CFG桩复合地基的平面有限元分析模型。模型采用分步激活的方法模拟了填土分层填筑的过程。将有限元计算数据与实测数据进行对比,验证了有限元模型及参数的正确性与合理性。探讨了桩端土模量与厚度、桩长与桩体模量等相关因素对CFG桩复合地基的应力及变形变化规律的影响,获得了一些有益结论,对实际工程具有一定的参考意义。更多还原     

CFG桩复合地基加筋褥垫层作用机理数值分析

针对福建平潭万北路市政道路工程土工格栅加筋褥垫层是否能够改善CFG桩复合地基在路堤荷载作用下的沉降及桩土应力分配的问题 ,提出了基于有限差分软件FLAC3D的CFG桩复合地基的数值模拟.应用FLAC3D软件进行CFG桩单桩竖向抗压静载试验模拟 ,并将数值模拟所得的 Q- s曲线与现场试验所得进行了对比 ,对路堤荷载下有无土工格栅对褥垫层加筋处理两种工况下的复合地基进行了桩身应力及沉降的分析.结果表明 ,数值模拟与现场试验所得的单桩竖向抗压静载试验 Q- s曲线吻合较好 ,证明了该模型具有一定的合理性 ;土工格栅加筋褥垫层通过增大桩身受力来改善地基沉降 ,但改善效果不明显 ,主要起提高安全储备的作用.     

桩靴贯入砂土层时邻近桩挤土压力分析

钻井船插桩时会使邻近平台桩桩身受到挤土荷载作用,这种挤土荷载可能会严重影响平台桩的承载能力。采用CEL方法结合模型试验分析桩靴贯入砂土层时邻近桩受到的挤土压力变化。通过对缩尺试验结果的计算,验证了CEL方法的可行性。进一步分析了桩靴贯入砂土层时,邻近桩桩身挤土压力的变化。分析结果表明,邻近桩靠近桩靴一面受到的挤土压力随桩土相对位移的增加而不断增大直到极限值,在泥面以下10倍邻近桩桩径范围内,桩身最大挤土压力随土层深度逐渐增加,其变化范围为1.5~5.0倍的朗肯被动土压力,当土层深度超过10倍邻近桩桩径后,桩身最大挤土压力趋于稳定,约5.0倍的朗肯被动土压力;而远离桩靴一面受到的挤土压力随相对位移增加而不断减小,最终保持在朗肯被动土压力的10%~20%;桩身受到的挤土压力合力随桩土相对位移增加而不断增大直到极限值,在泥面以下10倍邻近桩桩径范围内,桩身极限挤土压力合力随土层深度逐渐增加,其变化范围为1.5~5.0倍的朗肯被动土压力;当土层深度超过10倍邻近桩桩径后,桩身极限挤土压力合力趋于稳定,约5.0倍的朗肯被动土压力。最后还定量分析了砂土摩擦角、弹性模量、泊松比和净间距的变化对插桩挤土力变化关系的影响。     

高水头电站垫层式蜗壳自振特性分析

垫层蜗壳作为蜗壳结构形式中的一种,其结构形式复杂,内水压力传递比例不易控制,受力条件复杂,为分析探讨钢蜗壳在不同的垫层弹性模量和垫层包角作用下的自振特性,研究其自振频率与垫层弹性模量、垫层包角的关系,本文建立钢蜗壳的三维有限元模型,采用弹簧单元替代垫层和外包混凝土,考虑了垫层与钢板、混凝土与钢板接触效应,模拟了垫层和外包混凝土对钢蜗壳的作用。分析研究表明:钢蜗壳的自振频率随着垫层弹性模量的增大而增大,随着垫层包角的增大而减小,为机组的共振校核提供了一定的理论依据。