线性加载条件下不排水桩复合地基径竖向固结解析解

现有不排水桩复合地基固结微分方程由Carrilo定理组合得到,即地基径向和竖向固结是组合固结。为此,基于现有砂井轴对称固结模型,根据等竖向应变假设,采用分离变量法和Fourier正弦级数方法,推导了线性加载条件下不排水桩复合地基径竖向同时固结完整解,克服了传统不排水复合地基固结微分方程通过Carrilo定理组合不适用线性加载这一缺点。分析了线性加载工况下桩土压缩模量比,加载历时和竖向固结系数对固结的影响,并对比了不排水桩复合地基与天然地基固结速率。计算结果表明,桩土压缩模量比越大固结速率越快;线性加载速率越慢固结越慢,瞬时加载固结速率最快;未扰动土体竖向渗透系数对地基固结速率影响显著,不排水桩复合地基固结速率远快于天然地基。     

水泥砂浆桩复合地基力学性状的数值分析

:基于有限差分数值方法,考虑地基材料的非线性特性,通过模拟复合地基桩土应力比、复合模 量随荷载、桩长、置换率和褥垫层的变化情况,分析了水泥砂浆桩复合地基桩土作用机理、桩土荷载分担 规律及其变形特性。结果表明:桩体置换率增加,桩土应力比逐渐减小,复合模量逐渐增加,置换率超过 ２０％,桩土应力比变化很小,并趋于稳定。置换率超过２５％,置换率对复合模量的影响较小;桩长增加, 桩土应力比增大,复合模量增加,桩长超过１４ｍ,桩土应力比增长缓慢,复合模量亦趋于稳定;桩土应力 比随着褥垫层厚度的增大而减小,随着褥垫层模量的增加而增大,宜设置褥垫层厚度１００ｍｍ～３００ｍｍ, 褥垫层模量３０ＭＰａ～６０ＭＰａ。     

强夯碎石桩复合地基固结特性分析

针对强夯碎石桩处理上软下硬地层条件,结合工程实践建立碎石桩复合地基模型进行三维渗流固结数值计算,重点研究了桩身贯入比、桩土模量比、桩土置换率及地基刚度比对碎石桩复合地基固结特性的影响,最后对碎石桩复合地基固结设计中的规范法与三维数值法计算结果进行对比。结果表明,强夯碎石桩复合地基固结速率随桩身贯入比、桩土模量比、桩土置换率及地基刚度比的增大而增大,桩端未打穿上部软土层时,复合地基固结速率最慢,导致工后沉降最大而地基承载力最小。强夯碎石桩复合地基设计需考虑地基处理效果及工程造价的平衡性。在进行强夯碎石桩复合地基固结计算时,可采用规范方法进行初步设计。     

中字形变径水泥土搅拌桩复合地基固结分析

变径水泥土搅拌桩加固地基是一种新型的复合地基技术。利用轴对称固结模型并基于等竖向应变假定,推导出其复合地基的固结方程,并得到单面排水条件下复合地基的固结解析解。通过与有限元固结度计算结果的比较,评价了所建立的固结解析解的计算精度。最后,通过参数分析研究了中字形搅拌桩复合地基的固结特性。研究表明:中字形搅拌桩复合地基的固结速率随整个桩体刚度、小直径桩段置换率、扩径桩段刚度和长度的增加而增大,随扩径桩段位置的下移而略微增大。扩径桩段直径的变化对复合地基固结速率没有影响。     

碎石桩复合地基抗剪特性物理模型试验与数值模拟

碎石桩法在软基处理中应用广泛，目前对该型复合地基抗剪特性定量研究较少，不能很好支撑实际工程需求。以物理模型试验和数值试验为主要手段，研究了碎石桩复合地基抗剪机制，得到以下结论：(1)以实际的碎石桩置换率19.6%为参照，对复合地基分别开展了无包裹常规碎石桩和透水橡皮膜包裹碎石桩的不固结剪切，以及无包裹碎石桩固结剪切单剪物理模型试验。3种方案复合地基反馈的抗剪能力较天然软基均提升显著，但前2种方案抗剪强度参数差异不大，而固结剪切方案较前两者有更进一步提升，表明桩周软土对散体状碎石桩的柔性约束能使其呈现整体均匀式剪切特征，碎石桩对软基渗透性能的显著改善是复合地基抗剪强化的关键。(2)将碎石桩置换率由19.6%提升至24.5%开展一组不固结剪切对比试验，与置换率19.6%的固结剪切状态相比，两者强度差异不大，表明在较低置换率区间，从发挥该类型复合地基抗剪强度的角度来看，促进地基固结更为经济有效。(3)以不同排水固结状态桩间土抗剪强度参数为主控因素，开展复合地基剪切数值模型试验，分析认为物理模型试验中桩间土反馈的抗剪强度较相应排水固结路径均有所提高，验证了碎石桩能显著改善软基渗透性的判断，进一...     

压密注浆桩材料设计要点解读——《压密注浆桩技术规范》解读(二)

<正>一、标准要求3.3.3压密注浆桩加固形成的复合地基的沉降变形,应为压密注浆桩群桩范围内的压缩变形和压密注浆桩底部未被加固土体的压缩变形之和。宜符合下列规定:1压密注浆桩群桩范围内的压缩变形宜根据建筑物荷载、桩长、桩身强度、天然地基土强度、置换率、复合地基的变形模量等按式(1)和式(2)估算。     

路堤荷载下短混凝土芯碎石桩复合地基的固结特性

为研究短混凝土芯碎石（ＳＣＣＳ）桩复合地基的固结特性,建立轴对称有限元模型,模拟分析路堤荷载下端承和悬浮ＳＣＣＳ桩复合地基的固结速率并与单一材料的碎石桩复合地基和混凝土桩复合地基进行比较。通过参数分析,研究主要影响因素的变化对端承和悬浮ＳＣＣＳ桩复合地基固结速率的影响。结果表明:无论ＳＣＣＳ桩是否打穿软土,ＳＣＣＳ桩复合地基的固结速率与相应的碎石桩复合地基几乎相同,远大于混凝土桩复合地基。端承ＳＣＣＳ桩复合地基的固结速率大于悬浮ＳＣＣＳ桩复合地基。悬浮ＳＣＣＳ桩复合地基的固结速率主要取决于ＳＣＣＳ桩贯入比,贯入比越大,复合地基固结越快。端承ＳＣＣＳ桩复合地基的固结速率主要取决于芯桩的刚度,芯长较大时它随芯桩模量的增加而逐渐增大。其他因素对端承和悬浮ＳＣＣＳ桩复合地基固结速率影响很小,可以忽略。     

水泥土搅拌桩复合地基沉降计算探讨

该文以某水闸闸室地基水泥土搅拌桩处理方案为研究背景,用实体深基础法和应力扩散法对不同桩长方案的沉降进行了计算和比较分析,并对不同桩长和不同布桩间距下的复合地基沉降进行了数值模拟。分析结果表明当设计中采用未穿透淤泥层的水泥土搅拌桩方案时,复合土层的沉降计算选用实体深基础法比选用应力扩散法计算的结果更接近实际。计算桩端下未加固土层的沉降时,应根据土层的压缩性质来选用应力控制法还是应变控制法以确定沉降计算深度。当桩间土是成层土时,采用该文提出的公式计算的桩间土的压缩模量比通常按土层厚度加权平均计算的桩间土的压缩模量计算的沉降值更合理。     

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。     

散体材料桩复合地基沉降计算的分层总和法探讨

在深入研究散体材料桩复合地基沉降变形机理基础上,考虑到散体材料桩复合地基由于受载或变形引起桩土孔隙率变化导致桩土变形力学参数变化的特点,建立出散体材料桩复合地基桩土变形模量和泊松比与变形的关系模型。然后,基于散体材料桩复合地基沉降计算的非线性特征,引进传统分层总和法和分级加载的思想,提出了刚性基础下散体材料桩复合地基沉降计算新方法。该方法避免了复合地基桩土压缩曲线和经验修正系数的使用,也考虑了散体材料桩复合地基桩土相互作用的影响,完善了散体材料桩复合地基沉降计算的理论与方法。最后,通过工程实例计算与分析,并与其它方法进行比较,表明了本文方法的合理性与可行性。     

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。     

混凝土芯砂石桩复合地基加固堤防软基试验研究

介绍了一种新型的地基处理方法——混凝土芯砂石桩复合地基法及其在水利防洪堤软基加固工程中的应用情况。通过现场原位观测和试验,研究了混凝土芯砂石桩复合地基固结变形、孔压消散、桩土应力分担及承载力特性,结果表明混凝土芯砂石桩强度高,排水固结能力强,能迅速提高桩间土强度和承载力,应用于水利堤防工程既能控制堤防深厚软基的工后沉降,又能提高堤防边坡的稳定性,推广应用前景良好。     

真空-堆载联合预压条件下复合地基固结解析解

针对复合地基固结问题,建立了考虑真空-堆载联合预压和初始孔压均布的复合地基计算模型,推导出真空-堆载联合预压复合地基固结一般解,讨论了复合地基孔压和固结度的变化规律。研究表明:桩径比n、扰动区大小s、加压方式和时间因子T_h对复合地基孔压和固结度有重要影响。n值和s值越大,孔压越大,固结越慢;荷载越大,孔压越大;深度增加,孔压增大,在地基浅部孔压随深度增大明显,而在深部孔压随深度增加较为缓慢;真空荷载和堆载荷载引起的孔压和固结效果是可以叠加的;T_h值变化对地基中孔压分布规律有重要影响,在地基浅部,孔压呈线性分布,当深度超过一定值时孔压呈非线性分布,T_h值越大孔压非线性分布越明显。研究结果对于真空-堆载联合预压理论和复合地基研究有一定促进意义。     

产生刺入的复合地基摩阻力计算方法

根据分析复合地基桩土荷载传递机理,指出了目前摩阻力计算公式的不足。以桩土极限相对位移为界限,将桩分为2部分:接触面塑性段和接触面弹性段,对2部分的摩阻力分别采用2种不同的方法计算。采用有效应力法计算塑性滑动段摩阻力,并考虑了侧向土压力变化的影响;在接触面弹性段,假定摩阻力与桩土相对位移为线弹性关系,利用荷载传递法进行计算。由此推导出了摩阻力的计算公式,并可计算得到中性点深度和桩顶、桩端处的桩土应力比。实例表明,该计算方法与现场实测结果吻合较好。     

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     

基于MATLAB-GUI的刚性桩复合地基沉降计算

随着刚性桩复合地基技术的广泛应用,沉降计算在其设计中越来越重要。目前刚性桩复合地基沉降计算主要采用复合模量法,但在处理软土地基时,该方法夸大了桩的作用,尚不能精确反应地基土的沉降。针对这一问题,从沉降产生机理出发,考虑刚性桩复合地基的沉降主要由土拱效应下土顶承担的荷载和桩的侧壁摩阻力两部分引起,根据土力学基本原理,结合已有的土拱效应和桩身荷载传递的研究成果,提出一种正方形布桩下的刚性桩复合地基沉降计算方法并利用MATLAB-GUI编译成可视化程序。通过实例验证,程序计算结果与工程实测值吻合较好,说明该程序计算方法具有一定可行性,并将程序计算结果与传统方法比较,结果表明该计算方法精确性较高,计算过程简便,易于普及。     

考虑土体非线性时大直径端承桩竖向振动研究

为了研究层状地基中大直径桩的竖向振动特性,首先修正了经典土体振动模型,进一步研究了塑性指数及桩周土体应变对土体的动剪切应力、动剪切模量和滞回阻尼比的影响,并在此基础上将桩周土体分成不同区域,求解了考虑非线性情况下土体动阻抗,通过传递矩阵法得到了大直径端承桩在分层土体中的桩-土振动模型,最后给出了桩底动阻抗的影响因素和变化规律。结果表明:考虑土体非线性时,塑性指数、桩周土体应变、桩土相对刚度、桩的长细比对大直径桩动阻抗的影响较大,在工程设计中应重点考虑。     

素混凝土桩复合地基承载机理的离散元分析

采用二维离散单元法模拟了素混凝土桩复合地基的浅层平板载荷试验。将数值试验结果与现场试验结果对比,以验证离散单元法的适用性,并基于加载过程中地基土体的宏微观响应,分析复合地基的破坏机理。分析结果表明:土体的转动场、应力偏转等变化较大的区域主要集中在直接承载的桩体周边区域,越向外侧所受影响越小;当荷载超过地基极限承载力时,复合地基发生冲切破坏,桩端发生刺入破坏;桩顶荷载、桩侧阻力、桩端阻力、桩土应力比与沉降的变化规律与现场试验结果相似,说明采用离散元法分析素混凝土桩复合地基的承载机理是可行的。     

轻骨料混凝土抗压强度的影响因素研究

在细观层次上将轻骨料混凝土看成是砂浆基体、骨料夹杂和界面层组成的三相复合材料,在此基础上,运用细观力学均质化理论,对混凝土的抗压强度进行了数值模拟,分别探讨了骨料和水泥砂浆的杨氏模量比和轻骨料的体积百分比对混凝土和骨料的抗压强度比的影响。研究发现:骨料与基体的杨氏模量比存在一个临界值,当小于临界值时,混凝土的强度由界面层的抗压强度控制;当大于临界值时,混凝土的强度由骨料的抗压强度控制。