刚性桩复合地基研究进展与若干问题探讨

介绍了刚性桩复合地基的研究现状，说明了该种复合地基的承载机理。给出了不同垫层厚度、垫层模量、不同桩长、桩间距、桩间土模量及桩端土模量对桩土应力比和沉降影响的变化规律，并指出了一些参数的取值问题及其它有待进一步研究的问题。     

粉喷桩单桩复合地基承载特性的有限元分析

采用一工程实例,运用粉喷桩单桩复合地基模型和2D-σ有限元分析软件,对粉喷桩单桩复合地基工作性状进行了分析,研究了桩土模量比、面积置换率对粉喷桩有效桩长的影响。结果表明桩身轴向应力随深度增加呈递减趋势;粉喷桩复合地基的有效桩长受桩土模量比与置换率的影响。     

粉喷桩单桩复合地基承载特性的有限元分析

采用一工程实例，运用粉喷桩单桩复合地基模型和2D—σ有限元分析软件，对粉喷桩单桩复合地基工作性状进行了分析，研究了桩土模量比、面积置换率对粉喷桩有效桩长的影响。结果表明桩身轴向应力随深度增加呈递减趋势；粉喷桩复合地基的有效桩长受桩土模量比与置换率的影响。     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟 ,得出扩底桩单桩临界桩长与桩土模量比和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。     

长短桩、变径桩桩间相互作用系数数值研究

采用三维数值方法,建立长短桩、变径桩双桩模型,通过大量的数值计算,分析桩顶荷载水平、桩距径比、不同桩长、桩端土模量比及不同桩径对相互作用系数的影响。分析表明,在线弹性变形阶段,桩-桩相互作用系数近似为恒定值,与桩顶荷载水平无关,进入塑性变形之后,则逐渐减小直至极限状态时趋于0;长短桩桩长比及桩端土模量比对短桩-长桩相互作用系数影响大,而对长桩-短桩相互作用系数影响小;变径桩相互作用系数仅与受荷桩桩径有关;并提出了针对长短桩、变径桩的简化计算公式,为实际工程提供参考。     

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.     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟,得出扩底桩单桩临界长与桩土模量和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。     

长螺旋压灌混凝土桩-土相互作用的数值模拟

采用合适的土体屈服准则，通过ANSYS中的接触单元模拟桩-土界面，建立了符合实际的有限元模型，借此对一实际工程中长螺旋桩的QS曲线进行了数值模拟分析，理论值与实测值吻合较好，表明所采用有限元模型的合理性。最后．通过该模型研究了影响单桩沉降量的2个重要因素：长径比和桩土模量比，并对单桩的桩土相互作用机理进行了探讨.     

桥梁工程中LDBPs的群桩工作特性

将杆系结构有限单元法与荷载传递迭代法相耦合,形成一桩基沉降分析计算的混合法．采用近似解析解中Randolph and Worth’Model和双曲线模型相结合,模拟桩身与桩周介质边界上剪切滑移,桩间相互作用,采用弹性理论Mindlin方程解答计算,并考虑了桩间“加筋与遮帘”作用,编制了群桩沉降分析计算程序GPSAI,通过计算分析,对刚性承台下群桩桩数、桩长、桩间距和桩土模量比等群桩工作特性的影响进行了系统研究．该方法和成果,可以作为今后群桩沉降分析研究的参考．     

双排桩支护结构有限元模拟及优化设计分析

针对当前城市基坑开挖场地狭窄、周边环境复杂,对深基坑的变形要求越来越严格这一特点,采用FLAC3D有限元软件对某一深基坑工程开挖和双排桩支护的过程进行了模拟和分析,并通过改变桩间距,前、后排桩的桩长对基坑水平变形和坑壁沉降量进行了优化设计。分析得出了基于基坑变形控制下的,桩间距和桩长的合理的设计取值.     

素混凝土桩复合地基承载特性分析

通过两组试验得到了素混凝土桩复合地基桩土应力分布的一些规律.在试验荷载范围内,桩土应力比随荷载的增加而增大,实测最大荷载下桩土应力比大多在9～13之间,桩的荷载分担比可达0.7以上.试验证明素混凝土桩复合地基具有承载力高、沉降变形小的优点,具有良好的应用前景.     

高压旋喷桩复合地基的基本特性

为了研究在垂直荷载作用下高压旋喷桩复合地基的性状及其工作机理,通过试验等方法说明了高压旋喷桩的力学性质.在垂直荷载作用下,桩、土都可以承担上部荷载作用,进而能大幅度提高复合地基承载力,改变了桩传递轴向应力的特征,减小了基础底面的压力等.通过研究,从理论上对高压旋喷桩复合地基的基本特性有了更清楚的了解.     

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。     

钢渣桩在湿陷性黄土地基中的应用探讨

通过钢渣桩在湿陷性黄土中的静荷载试验、土压力测试等试验结果的基础上,对钢渣桩复合地基、桩间土和钢渣单桩的p-s曲线以及其各自的承载力和相应的沉降量进行了分析,探讨了附加应力沿深度变化规律;研究了桩间土承载力、桩土应力比和桩土荷载比的变化规律,对钢渣单桩和碎石桩以及钢渣桩复合地基和石灰粉煤灰桩复合地基等的承载力特性进行了对比分析;对单桩施工影响范围和施工时地基隆起量进行了观测。     

港口抛填地基碎石注浆桩加固有限元分析

在港口抛填地基采用板式基础是一种可行方案,当设计荷载较大时,单纯提高基础尺寸并不一定经济。提出应用碎石注浆桩进行地基土体处理,以提高地基承载力从而避免基础尺寸过大。结合深圳妈湾港＂油改电＂高塔基础工程,应用有限元模拟地基承载力荷载试验,综合确定天然地基以及加固后复合地基的承载力,并分析了桩径、桩数、桩土相互作用等因素对复合地基承载力的影响。     

路堤荷载作用下透水性混凝土桩减压降沉效应研究

透水混凝土桩兼具了刚性桩的高强度特性和散体桩良好透水性的特点,适用于地基的加固处理。为了研究透水性混凝土桩地基处理技术对地基的减压降沉效应,基于有限元法和Biot固结理论对路基荷载作用下透水性混凝土桩复合地基的超静孔隙水压力、桩土应力比、水平位移、沉降等进行研究,并与散体桩和刚性桩进行了对比分析。研究发现透水性混凝土桩复合地基内累积的超静孔隙水压力能够迅速消散,说明透水性混凝土桩具有显著的减压效应;同时发现,透水性混凝土桩复合地基的水平位移和工后沉降较小,证明透水性混凝土桩在降低地基沉降方面具有显著的作用。因此,透水性混凝土桩特别适用于加固透水性差、工后沉降大的地基。     

刚性长短桩复合地基桩土应力比试验

通过现场试验研究,对刚性基础与柔性基础下刚性长短桩复合地基桩、土应力及桩土应力比曲线的性状以及桩土应力比随荷载变化的规律及影响因素的作用机制进行了分析.研究表明柔性基础下的复合地基桩土应力比数值比刚性基础下的小,长、短桩桩土应力比差别不如刚性基础突出,反映出基础刚度对复合地基桩土荷载分担特性的影响;刚性基基础下长桩桩土应力比变化比短桩剧烈,其峰值是短桩的3倍左右,且刚性基础下复合地基桩土应力比随荷载变化规律也与柔性基础下的复合地基明显不同.     

有无侧向约束夯实水泥土桩复合地基数值模拟

基于长桩侧向约束作用,利用大型有限元软件ADINA,对柔性基础下夯实水泥土楔形桩及夯实水泥土圆柱形桩复合地基进行了数值模拟,得到了在各级荷载作用下的桩土平均沉降差及桩土应力比,并与无侧向约束条件时进行了对比。结果表明,在侧向约束条件下,与圆柱形桩复合地基相比,楔形桩复合地基能减少桩土沉降差,降低桩土应力比,从而改善复合地基的工作性状,为工程应用提供有益的参考。     

目标桩土应力比在柔性桩复合地基优化设计中的应用

文章采用弹性半空间无限体内的Mindlin应力解及分层总和法，计算分析了柔性桩的桩土应力比随荷载水平、置换率、固化剂掺入量和桩长变化的规律，提出了以目标桩土应力比为控制因素的柔性桩复合地基优化设计方法。