珊瑚礁砂与标准砂场地液化特征动力离心试验研究

珊瑚礁砂场地液化特性与抗液化处理措施是热带港口建设的关键问题之一。基于动力离心模型平行试验,从超静孔压、场地放大效应、地表沉降及反演分析剪切模量和阻尼比等方面,对比珊瑚礁砂和标准砂自由场地的地震液化特征。结果表明：相同条件下,珊瑚礁砂场地触发液化的荷载强度要显著高于标准砂场地,而液化深度明显小于标准砂场地。在0.2 g和0.3 g正弦波输入荷载下,珊瑚礁砂场地的加速度放大系数明显小于标准砂场地。0.05 g～0.3 g序列输入荷载下,珊瑚礁砂场地的累计地表沉降约为标准砂场地的2/3。场地液化后,珊瑚礁砂场地的剪应变要高于标准砂场地而剪应力小于标准砂场地。非液化土层,在0.2 g和0.3 g正弦波等强输入荷载下,珊瑚礁砂场地的剪应力和剪应变均小于标准砂。相同条件下,珊瑚礁砂场地的剪切模量随剪应变的衰减速率要快于标准砂场地。0.05 g～0.3 g序列输入荷载下,珊瑚礁砂场地的阻尼比均略小于标准砂场地。研究成果为认识珊瑚礁砂场地的液化特征和港口工程抗液化性态设计,提供了重要指导依据和丰富数据。     

碎石桩与砂桩在处理地震液化地层中的应用

针对地基土砂土震动液化问题,采用复合地基处理方式,并将碎石桩与砂桩两种地基对同一地层进行处理,通过两种处理效果的对比,得到了一些有益的结论,为处理同类工程的地震液化地层提供了借鉴。     

灰砂桩及碎石桩在处理软弱地基中的联合应用

本文通过灰砂挤密桩及振冲桩在处理软弱地基中的联合应用，对其机理及联合应用的效果进行了分析，并提出了改进意见。     

灰砂及碎石组合桩复合地基

灰砂桩的机理是生石灰块吸水分解、膨胀,桩间土被挤密、脱水,强度提高,从而使桩体与被挤密的桩间土形成复合地基。碎石桩是用振冲器成孔,在孔中填人碎石而成,它与被挤密的土体共同组成复合地基。     

桩间土拱效应离心模型试验研究

抗滑桩的合理桩间距是设计中的关键参数之一。本文通过桩间净距分别为4 d、5d和6 d的粘性土抗滑桩离心模型试验,分析了桩间土拱形态变化及破坏状态。试验结果表明,桩间距较大时,土拱曲线形状趋于平缓,土拱矢高较小,土拱的受力趋于梁的受力,难以形成稳定的土拱;桩间距较小时,土拱矢高较大,土拱的受力呈现受压的特征,容易形成稳定的土拱,即随着桩间距的增大,土拱效应减弱。同时从理论上分析了不同桩间距土拱的破坏图式,提出粘土中合理桩间净距为桩径的4倍左右,该结论对抗滑桩的设计具有一定的参考意义。     

碎石桩施工

结合工程实例，介绍了碎石桩处理地基的施工方法和主要控制参数及技术方案，从而使地基形成置换桩与软粘土的复合地基，显著地提高了地基的抗剪强度。     

遮帘桩方案改造板桩码头离心模型试验研究

结合京唐港#14、#15泊位板桩码头升级改造工程,运用离心模型试验技术对采用遮帘桩方案进行改造的码头结构受力状态和变形特点展开研究。改造前后试验结果的对比分析表明:遮帘桩方案用于改造板桩码头是合理的、可行的。     

灰砂碎石挤密桩在处理工业建筑软弱地基中的应用

本文通过工程实例，总结了邢台市多年来灰砂碎石挤密桩在处理工业建筑软弱地基中的经验，并进一步提出了改进意见。     

大间距桩筏基础地震响应离心模型试验研究

针对饱和软土地基中大间距摩擦型桩筏基础抗震问题,采用离心振动台开展了桩筏基础地震响应的试验研究。为模拟实际软土场地浅部超固结黏土和深部正常固结黏土的地层特征,试验在高岭土土样表面预铺砂层,然后在50g离心加速度下进行固结。上部结构简化为质点和杆构件,基础形式包括桩头刚接和桩头自由2种类型的大间距桩筏基础模型。试验分析了模型的加速度和位移、土层内部孔隙水压力以及桩身应变等响应。试验结果表明:在软土场地自振频率范围内,结构–基础–地基三者相互作用十分明显,基础与结构加速度放大系数高于其它频率范围;桩头刚接与桩头自由的基础在地震时均产生了较周围地表土体更大的竖向沉降,但震后较长时间内基础与地表沉降速率基本一致;地震结束时,桩头刚接的上部结构侧向位移与基础倾斜值均较桩头自由时减少一半以上,但上部结构加速度放大作用更加明显;桩筏基础承载能力因土体软化行为有所降低,震后部分上部荷载由群桩转移到筏板,但桩筏荷载分担比例总体变化不大。试验揭示了软土震陷时桩基的变形控制机理,为软土地基减沉桩基础的抗震设计提供参考。     

钙质砂中群桩模型试验研究

 针对取自南沙群岛永暑礁的钙质砂,利用室内模型试验研究钙质砂中群桩的承载和变形性能及其影响因素,并进行石英砂中的对比试验。试验结果表明,钙质砂由于颗粒破碎作用,导致其群桩承载和变形性能与石英砂有着显著差异。相对密度对钙质砂中群桩承载力影响较大,闭口群桩的承载力比开口群桩高17%～20%,但与石英砂相比很小,仅为石英砂的56%～71%。钙质砂中桩身轴力衰减速率缓慢,桩侧阻力值仅为石英砂的21%～30%,但具有深度效应,而且钙质砂中桩侧阻力对相对密度的变化没有石英砂敏感,受相对密度影响较小。钙质砂的承载力群桩效应系数在Dr = 46%,75%时均小于1,且随着相对密度的增加而增加,与石英砂有着本质的区别。该研究成果可为钙质砂桩基工程设计提供有益的参考。     

珊瑚礁砂细骨料基本性能研究

对比分析了珊瑚礁砂细骨料与天然河砂、机制砂之间性能差异,并采用微观测试方法分析了珊瑚礁砂的化学成分与微观形貌。结果表明,珊瑚礁砂细骨料具有细度模数小、轻质、多孔与吸水率高等特点;其主要岩相为方解石,主要化学成分为碳酸钙;其表面粗糙,布满孔隙,具有多层状结构与笼状结构。采用珊瑚礁砂配制混凝土较天然河砂混凝土需提高单方用水量与外加剂掺量,适当降低容重。     

高聚物碎石桩模型试验及数值分析

为了使新型的高聚物碎石桩在工程中的应用和推广,通过对3种不同高聚物密度的高聚物碎石桩模型分别进行了模型试验和有限元扩展分析,研究了其承载特性。结果表明:高聚物碎石桩的承载能力分别随着高聚物密度、桩长、桩径的增加而增加;在同一级桩顶荷载作用下,得到模型桩的桩侧摩阻力会随着高聚物密度的增加而增大;在相同高聚物密度下,得出桩径越大,桩端阻力的荷载分担比越小。另外,高聚物碎石桩的承载能力优于碎石桩和CFG桩。     

珊瑚礁砂混凝土外加剂优选复配技术研究

珊瑚礁砂具有疏松多孔、质脆易碎的物理和化学特性,使得其在制备混凝土时使用的外加剂应具有适当的消泡性、保气性和良好的增黏、保坍、抗吸附性能,试验优选复配了适用于珊瑚礁砂混凝土的专用外加剂。结果表明:专用外加剂的复配比例(折固)为:m(聚羧酸减水剂S410)∶m(ZC-2)∶m(K1)∶m(T1)∶m(B315)=15∶0.09∶6∶0.1∶4.8;珊瑚礁砂混凝土的内部温度在浇筑后的52 h达到最高点,温峰值为67.7℃;28 d龄期的珊瑚礁砂混凝土中生成了大量的C-S-H和AFt,C-S-H与AFt相互交织形成了密实的结构,同时在界面过渡区很难观察到结晶完好的六方板状Ca(OH)2晶体。     

考虑泥皮效应的大直径超长桩离心模型试验研究

应用离心模型试验研究了深厚软土地基中考虑泥皮效应的大直径超长单桩的承载变形特性。试验结果表明,考虑泥皮效应后,桩侧极限摩阻力约为不考虑泥皮的65%～85%,单桩极限承载力下降约20%。同时研究了桩径、桩长、持力层性质对单桩极限承载力和桩侧摩阻力的影响。结果表明,高荷载水平作用下,大直径超长桩的桩侧土层摩阻力易发生软化,导致桩产生渐进破坏;淤泥质粘土中,桩侧摩阻力随桩径增加而降低,但降低幅度较小;桩侧摩阻力具有深度效应,对某一特定深度土层,随着桩进入土层深度的增加,桩侧摩阻力下降,可表示为(h/R)的函数。     

灰砂挤密及振冲碎石组合桩处理地下水位上下软弱地基

APPLICATIONOFLIME-SANDCOMPACTINGANDVIBRO-RAMMINGBROKEN-STONECOMPOSITEPILETOTREATMENTTOSOFTFOUNDATIONBEDAROUNDUNDERGROUNDWATERLEVELRENZhenjia建在杂填上、素填土或其他软弱地基上的建筑物，在地基处理中常遇到地下水，对水位上下的软弱土，采用灰砂挤密桩、振冲碎石柱进行处理，具有挖方量少、速度快、干作业、不受季节限制等优点，其组合桩还能各自发挥优势，贝多到改果更为理想。l组台桩的机理灰砂桩的机理是生石灰块吸水分解。膨胀，桩间土被挤密、脱水，强度提高。碎石…     

灰砂碎石挤密桩在处理软弱地基中的应用

生石灰块吸水分解、膨胀，桩间土被挤密、脱水，强度提高，以生石灰为主的挤密桩复合地基就按这一规律形成。挤密桩在土中产生包括生石灰的吸水、发热和体积膨胀的消化反应，降低了桩间土的含水量，减小了土的孔隙比，从而提高了地基强度。生石灰消化后形成消石灰，土中钙离子增加，发生阳离子交换，增强了土颗粒间的粘结力。生石灰与土或添加剂中的SiO２和Al２O３发生反应，生成硅酸盐水化物。这一反应有助于桩长期强度的形成，也提高了桩间土的粘结强度，因此反应提高了土的粘结力以及桩和土的强度。生石灰块中增加砂及碎石骨料，级配适…     

钢管混凝土复合桩横轴向承载特性离心模型试验研究

作为水域环境中桥梁桩基施工围堰结构,钢护筒得到越来越广泛的应用,钢护筒与钢筋混凝土桩形成钢管混凝土复合桩,其横轴向承载特性与普通钢筋混凝土桩存在巨大差异。针对水域环境中钢管混凝土复合桩的特点,选取钢管埋深和钢管挤土区土体模量两种研究变量,通过离心模型试验的方法研究了钢管混凝土复合桩的横轴向承载特性,得到了钢管混凝土复合桩的桩侧土抗力曲线、H-y曲线及桩身弯矩曲线。试验结果表明：钢管埋深在12cm范围内增大时,能明显提高钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力,超过12cm后继续增大钢管埋深,钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力仍继续增大,但增幅已不明显;钢管挤土区土体模量的增大能提高钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力,但增幅度较小。研究成果将为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论依据与技术保障。     

桩—网结构路基设计理论及离心模型试验研究

结合土质路基上修建的无碴轨道工程实例,从荷载组合、加筋垫层设计及沉降计算等方面,探讨了桩—网结构路基设计理论,并考虑在列车荷载作用下桩、网、土三者之间相互作用的复杂性,对桩—网结构进行离心模型试验研究,试验结果表明,通车运营3年时间路基面最终累积沉降为12.5 mm。     

深水港码头围堤和群桩结构的离心模型试验

沿海围堤及群桩结构在码头工程建设中得到广泛应用。本项深水港码头离心模拟试验研究 ,按照离心模型相似率的原则模拟了原型地层、人工围堤、袋装砂井、大直径长钢管桩桩群以及码头承台和使用荷载 ,针对不同的施工过程和运行阶段 ,分级进行离心模拟试验。试验给出围堤及码头在施工期和运行期的变形过程 ,同时给出部分钢管桩受围堤及地基变形影响产生的水平位移、弯矩和土抗力的变化曲线。由于在离心模型中可以模拟原型土与结构之间相互作用的复杂应力状态 ,可以考虑桩的三维效应以及软土地层在荷载作用下的长期固结过程 ,因此试验结果可以较为直观地给出原型结构物的变形过程和特点 ,为验证数值分析结果以及工程设计提供了有效的参考依据