复合地基力学性状分析及变刚度可行性研究

通过中国矿业大学城市地下工程相似模拟试验系统，完成了2组模型试验。试验表明，在竖向荷载作用下，等桩长群桩复合地基存在着较大的差异沉降。在模型试验和数值模拟的基础上，分析了复合地基在竖向荷载作用下的力学性状，对采用改变桩长、桩径、桩体模量等方法实现变刚度复合地基的方案进行了研究。     

水泥土搅拌桩复合地基试验研究

在对水泥土搅拌桩复合地基静载荷试验的基础上，分别对桩长和桩间距对复合地基承载力的影响、桩长与复合地基沉降量的关系以及不同桩间距和上部荷载下桩土应力比的变化规律进行了分析和研究，系统地阐述了水泥土搅拌桩复合地基特性，得到了一些有益的结论。     

刚性基础下复合地基桩长计算方法

由于刚性基础下的复合地基没有考虑桩土变形协调和土的沉降位移,桩土相对位移计算偏大,导致计算桩侧摩阻力值偏大而设计桩长偏小。针对复合地基传统设计方法的不足,建立了一个考虑桩土变形协调和土的压缩变形对桩体荷载传递影响的双曲线模型函数,以及建立了荷载从桩顶向下传递计算的方法,可更准确计算桩侧摩阻力及桩端荷载,桩底土层沉降采用切线模量法计算,以桩体压缩量及桩端土体沉降量为控制要求,进而可以确定满足复合地基承载力及沉降要求的单桩长度。通过工程实例验证,该方法计算得到的复合地基桩长与实际工程中桩长基本一致,为今后复合地基桩长设计提供参考。     

长短桩复合地基沉降试验模型与研究

复合地基的沉降特性是一个非常复杂的问题,尤其是在长短桩复合地基方面。通过室内长短桩复合地基模型试验对复合地基在竖向荷载作用下的沉降进行分析,研究分析长短桩共同加固区、短桩与下卧层交接面的沉降变化规律,同时分析了在竖向荷载作用下的下卧层应力变化规律。试验表明:(1)长短桩复合地基的沉降与桩长的变化呈负相关。桩长越长,总沉降量越小;桩长越短,总沉降量越大。长桩作为主控桩对沉降量的控制有显著效果。(2)在长短桩共同加固区域,桩体沉降变化幅度不大;长桩单独加固区对沉降控制效果比较明显。(3)受到加固区桩土相互作用的影响,下卧层中的附加应力和桩间土附加应力的受力机理相反。长桩受迫沉降,带动桩间土协同变形,以致使中心桩下卧层应力最大。     

刚性桩复合地基沉降计算方法的分析探讨及研究应用

在刚性桩复合地基设计中,刚性桩布桩间距等于（3-5）倍桩径,桩长和桩径根据复合地基承载力和沉降设计目标值确定,刚性桩复合地基的承载力计算、特别是刚性桩复合地基沉降计算是刚性桩复合地基设计的关键。本文通过对现有刚性桩复合地基理论和考虑承台效应的复合基桩理论进行分析探讨,并利用刚性桩现场单桩荷载试验和多桩复合地基大型荷载试验成果,对现有计算刚性桩复合地基沉降的方法进行改进,得出的初步结论可供设计参考。     

刚性桩复合地基沉降计算方法的研究及应用

在刚性桩复合地基设计中,刚性桩布桩间距等于3～5倍桩径。桩长和桩径根据复合地基承载力和沉降设计目标值确定。就刚性桩复合地基承载力和沉降计算水平比较而言,刚性桩复合地基沉降计算水平尤为重要,且按变形控制设计比按承载力控制设计更合理。通过对现有刚性桩复合地基理论和考虑承台效应的复合桩基理论进行分析探讨,利用刚性桩现场单桩荷载试验和多桩复合地基大型荷载试验成果,对现有计算刚性桩复合地基沉降的方法进行改进,得出初步结论。     

CFG桩和树根桩单桩承载力现场试验研究

某码头堆场软土地基发生了推移,针对不同区域,分别采用CFG桩和树根桩桩网复合地基进行加固。通过CFG桩和树根桩单桩的现场静载试验,研究了CFG桩和树根桩单桩承载性状,对比了两者单桩竖向极限承载力试验结果,分析了CFG桩和树根桩单桩承载变形差异。结果表明,CFG桩和树根桩单桩静荷载试验Q–s曲线存在明显拐点,树根桩单桩竖向极限承载力要高于CFG桩,极限承载力下树根桩的单桩刚度明显高于CFG桩,最大荷载下桩顶最大沉降明显小于CFG桩。     

复全地基临界桩长的研究

通过对柔性单桩竖向加荷，大面积荷载作用下复合地基中心单桩轴对称及路堤荷载作用下复合地基的有限元数值分析，探讨了临界桩长问题，得出桩体临界桩长不仅与桩土模量比有关，而且与荷载分布有关结论。     

大面积荷载下桩网复合地基边界效应研究

以数值模拟为手段,分析了某桩网复合地基的工程实例,研究了大面积荷载作用下的应力分布、沉降差异情况,论述了关于填土强度参数的桩网复合地基的沉降敏感性,总结出了桩网复合地基受边界效应的影响范围和沉降规律。     

变刚度复合地基桩土荷载分担比研究

以模型试验为基础,对传统复合地基及变刚度复合地基在竖向荷载作用下的力学性状进行分析研究。通过11组模型试验,对改变桩长的单桩、群桩复合地基及变刚度复合地基在竖向荷载作用下的内力及变形进行了量测和记录,试验揭示了桩土相互作用、荷载传递过程、桩土应力比、荷载分担比等规律。试验结果表明,变桩长CFG桩复合地基受力更合理、造价低、更经济。     

附加应力法计算刚性桩复合地基路基沉降

部分刚性桩复合地基路基实际沉降超过计算沉降的重要原因之一是现有沉降计算方法存在严重缺陷。在分析桩土沉降关系和桩土作用的基础上,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算新方法——附加应力法。首先根据桩土作用计算桩土附加应力,然后采用分层总和法计算复合地基沉降。经工程实例验证后,利用附加应力法研究了桩长、桩间距、扩底、桩帽等因素对路基沉降的影响,并与现行方法计算的沉降进行对比。分析表明:附加应力法可以考虑单桩竖向承载力、桩帽转移荷载能力、桩土相互作用等因素的影响,计算沉降与实测沉降接近;利用桩帽将路堤大部分荷载转移到桩顶可以有效减小路基沉降;扩底比桩长加大更经济合理;按"强桩、大间距、大桩帽"原则设计的复合地基比密桩复合地基更经济合理。     

复合地基临界桩长的研究

通过对柔性单桩竖向加荷、大面积荷载作用下复合地基中心单桩轴对称及路堤荷载作用下复合地基的有限元数值分析,探讨了临界桩长问题,得出了桩体临界桩长不仅与桩土模量比有关,而且与荷载分布有关的结论。     

CFG桩复合地基处理高速公路深厚软基试验研究

通过现场观测,深入研究路堤荷载作用下CFG桩复合地基的各项性状,表明,CFG桩具有竖向增强和换功能,能大幅度提高地基刚度,减少地基沉降;褥垫层能调整桩土的应力分布,使桩土共同承担上部荷载;由于桩体强度高,桩体应力集中现象明显,桩土应力比可达20-25;负摩阻力的存在导致CFG桩身应力分布出现"中性点",位于桩长的0.5～0.6倍处.CFG桩在整个桩长范围内均能发挥桩侧摩阻力,桩长范围内沉降变化较为平缓,下卧层压缩量在总沉降量中的比率较大.     

CFG桩复合地基有限元分析

本文针对银川地区开始使用CFG桩处理的地基,结合实际工程案例,分析不同荷载作用下复合地基的沉降情况;对CFG桩复合地基进行了有限元模拟,考虑桩长、褥垫层厚度的影响,计算分析不同荷载作用下的沉降情况。为银川地区后续工程提供经验和借鉴。     

现浇X形桩复合地基静载荷试验研究

结合南京市桥北污水处理厂软土地基处理工程,开展了现浇X形桩单桩、单桩复合地基和多桩复合地基的静载荷试验研究,现场测得其荷载-沉降关系曲线、桩身轴力与桩侧阻力、桩土荷载分担与桩土应力比、桩侧阻力与桩端阻力的分布规律,重点论述分析了多桩复合地基竖向承载力的变化特性和规律。试验研究结果表明:X形桩单桩承载力、单桩及多桩复合地基承载力均符合设计要求;布桩间距、布桩方式及桩长是影响单桩复合地基承载力的主要因素;多桩复合地基的受力特性及变形规律与单桩复合地基基本相同;多桩复合地基桩侧阻力的整体分布规律符合传统圆形桩特点,且中性点位置在桩长的1/4～1/3处;在满足设计要求时,桩土荷载分担比例桩约为63%、土约为37%,桩土应力比约为27;桩的最大侧阻力值是桩承载力值的73.2%,具有典型的摩擦桩的特性。试验研究成果为X形桩复合地基在市政构筑物软土地基处理设计和施工应用提供了可靠的参考依据。     

水泥土桩复合地基荷载传递及变形的原位试验研究

为了获得桩长、置换率等对水泥土桩复合地基荷载传递及变形的定量影响,在5组4桩群桩和5组9桩群桩复合地基的桩体内埋设应变计,在桩间土体内埋设深层沉降标,实测到4桩群桩和9桩群桩复合地基中桩体轴力分布、桩侧摩阻力分布和桩间土变形分布。发现置换率相同时,承台板宽度大,水泥土桩的荷载临界深度也大,桩侧摩阻力分布深度下移。承台板宽从1.0m增加到1.5m时,荷载临界深度由14倍桩长增加到18倍桩长。变形影响深度约为承台板宽度的(1.8～2.5)倍。最大摩阻力出现在承台下1.5m处,该处的竖向偏应力最大,桩体容易在这里破坏。增加桩长能有效减少沉降。荷载水平达到70%以后,变形影响深度下移不再明显。     

刚性桩复合地基工程性状的数值分析

运用有限元法系统地分析了刚性桩复合地基中的桩、土荷载分担特性以及基础沉降与垫层特性、桩长、桩距等影响因素之间的关系,还探讨了垫层作用下刚性桩复合地基的有效桩长等问题,所采用的分析方法和一些结论具有工程参考价值。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

长桩对多元复合地基性状的影响探讨

通过对长短桩复合地基的有限元分析,探讨了长桩的变形模量、桩长对桩身轴力和复合地基沉降的影响,分析表明长桩的桩身应力表现出均匀向下传递荷载的特性,长桩的变形模量对复合地基沉降的影响不大;增加长桩的桩长可以有效减小基础承台的沉降和提高桩顶荷载.     

竖向受荷混凝土桩-地基土模型试验研究

桩基础广泛应用于建设工程项目中,桩基础承载力和地基土体沉降是影响建设工程项目质量的重要因素。通过自主设计加载装置和量测系统,进行竖向荷载下室内单桩静荷载模型试验,分析桩顶沉降、桩身应变、桩身轴力、桩侧摩阻力以及桩周土压力,研究桩体荷载分担和地基土体沉降机理。试验发现,存在一个地基土沉降盆,范围内的土体沉降较大,易对地基承载力和稳定性产生影响;存在一个有效桩长,当桩基长度超过此值时,增大桩长无法增大桩基极限承载力。试验结论对桩基设计提供参考,旨在保证桩基和地基土的承载作用。