水泥土复合单桩水平承载性能模型试验研究

为研究水泥土复合桩水平承载性能,开展水泥土复合桩水平承载性能模型试验,对比分析水泥土加固前后单桩极限承载力、桩身弯矩和桩周土抗力变化规律;考虑桩周土径向非均质性来修正初始地基反力模量和极限土抗力,提出一种适用于水泥土复合单桩水平承载性能的简化p-y曲线模型,并与试验结果进行对比,验证该简化p-y曲线模型的合理性。结果表明：相比未加固桩,加固桩极限承载力得到明显提高,2种加固宽度下单桩极限承载力分别提高5.34倍和2.68倍;无论加固桩或未加固桩,桩身弯矩随荷载和深度变化趋势大致相同,最大弯矩点位置不同,加固桩最大弯矩点位于泥面附近;水泥土加固有效提高桩身土抗力,进而提高桩基水平承载性能;对比试验结果发现,该文计算值与实测值均吻合较好,验证了该简化计算方法的合理性。     

复合桩墙锚支护技术在深基坑中的应用

针对传统的支护结构土压力计算存在的缺陷,介绍了一种新型复合桩墙支护技术和特点,当基境支护深度较大或需对基坑及周围环境变形进行严格控制时,可对桩墙顶部采用预应力斜锚、桩墙中部采用锚杆、预应力锚杆等技术配合支护,具有止水挡土双重作用,介于刚性重力式档墙和柔性悬壁桩墙间的一种属半刚性、半柔性支护结构.实例结果表明,该支扩经济实用,有较高的推广应用价值.     

深层水泥搅拌桩在水库防渗处理中的应用

泾惠渠西郊水库防渗处理中,采用深层水泥土搅拌桩防渗墙,来延长渗径,减少渗漏量,提高水库的抗渗能力,确保水库正常运行。     

振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法

振冲碎石桩法是水利工程常用的地基加固方法,其加固形成的复合地基涉及到桩体及其桩间土等多种材料及扰动挤密作用影响等,渗流特性复杂。对此,结合某水电站工程实际,依据振冲碎石桩布置及复合地基桩体和桩间土的特性和面积比例,考虑扰动挤密作用对渗透特性的影响,提出了振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法,从渗透流量和位势分布等渗流要素,并采用三维有限元法,计算比较了真实模型(实际参数)、复合地基模型(等效渗透系数)两种模型坝体和坝基的渗流场。结果表明,采用复合地基等效渗透系数计算的坝体和坝基渗流场基本符合精细模拟振冲碎石桩时计算的渗流场,可见该方法合理、有效,可用于类似工程渗流场的计算分析。     

桩身尺寸对超长摩擦桩承载性状的影响

基于三维有限元方法,以苏通大桥索塔地基中的粉细砂层为地基土,并假定为半无限均质地基,研究了超长桩桩长、桩径对超长摩擦桩承裁性状的影响.计算结果表明,增大入土桩长或桩径,桩顶极限荷栽和桩侧极限阻力均增大.     

大型泵房沉井在深厚软土层中的下沉控制应用研究

某大型火力发电厂的循环水泵房沉井位于软弱土层上,软土层厚度达到了20~30 m,采用刃脚下施打水泥搅拌桩控制沉井下沉,沉井外壁附近施打水泥搅拌桩防止井内涌水涌泥;泵房地基处理采用管桩刚性地基处理方案,同时采用格构式水泥搅拌桩保护管桩基础。文章对深厚软土层中的大型泵房沉井设计和下沉控制进行了详细介绍,可对类似工程设计和施工提供参考和借鉴。     

深层搅拌技术在核安全级地基加固处理中的应用

为了推广复合地基处理加固技术在核电厂核安全级物项地基中的应用,针对某核电站核安全级物项地基加固处理采取了水泥搅拌加固技术进行了方案设计及现场试验研究。现场试验结果表明:松散回填土地基采用水泥搅拌桩加固处理后,地基承载力特征值可由原来的200 kPa增至400 kPa以上;核安全物项主要控制指标剪切波速大幅度提升,由处理前的200 m/s提升到800 m/s以上,大大超过设计及规范要求的400 m/s。因此,水泥搅拌桩加固技术用于处理松填的回填土层不仅能大幅度提高地基承载力,更重要的是能大幅度提升核安全物项主要控制指标剪切波速,满足了核安全物项地基抗震要求,对今后核安全级地基处理提供很好的参考。     

刚性桩复合地基沉降模型试验研究

为研究刚性桩复合地基的沉降规律,针对不同桩径、垫层厚度和下卧层厚度等工况做了多组复合地基室内模型试验,获得了复合地基和下卧层沉降的变化规律及影响因素,为复合地基设计提供了依据。     

石灰桩在既有建筑物加固中的应用

石灰桩是一种适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基的地基处理方法,尤其在处理湿陷性、软土地基中既简便又经济。文中用实例讨论了石灰桩法的加固机理,并进一步讨论了石灰桩的设计、施工及加固效果等问题。     

考虑桩—土非线性作用的垂直荷载桩静力分析

采用桩侧土应力与剪应变的双曲线关系、桩端阻力与变形的双曲线关系建立了桩-土非线性共同作用的分析模型,利用弹性理论建立了半无限弹性平面体地基上垂直荷载桩的弹性力学模型,并结合桩-土非线性共同作用分析推导了垂直荷载桩静力分析的基本方程,给出了垂直荷载桩静力分析的理论求解方法.实例结果表明,该方法合理,便于工程计算.     

顶部灌浆导管架桩基在黏土地基中的竖向承载特性研究

目的  顶部灌浆导管架桩基是海上风电导管架在黏土海床中的一种新型基础应用型式。由于灌浆段能承担部分载荷,其受力变形机制与管桩有显著差异,现有设计常忽略基础中各部分的承载力分担情况,仅当空心管桩处理,忽略了灌浆段的作用。 方法  文章对比了现有海洋桩基础和中尺度基础的承载力计算公式,分析了不同公式对顶部灌浆导管架桩基的适用性;采用有限元方法建立了黏土海床中的顶部灌浆桩基数值模型,通过与现场试验、离心模型试验结果对比验证模型的有效性;最后基于有限元结果分析了适用于顶部灌浆桩基的竖向承载力计算公式,探究了不同地层强度分布和不同长径比下的基础承载特性与分担规律。 结果  结果表明：对于不同表层强度的强度线性增加土层,随着表层强度的增加,灌浆段承载力也随之增大,但灌浆段承载力占比逐渐减小;在相同土层情况下,随着桩基入土深度的增加(长径比的增大),灌浆段承载力占比也逐渐减小。 结论  综上所述,灌浆段的存在可以增加导管架桩基的竖向承载力,对于导管架桩基工程的优化具有参考意义。     

两段变直径桩的解析分析及工程应用

桩在水平荷载作用下的内力与位移计算,桩基设计规范推荐使用m法。m法的缺点是,当为了显著增大桩的水平承载力而在靠近承台的区域将土进行换填时,该处的土实际的刚度与其假定相距甚远。采用2K法进行水平荷载作用下桩的内力与变形分析,重点把握土的两个侧向弹簧刚度。2K法在工程中的应用是广泛的:承台附近土换填或加固,或将桩顶附近弯矩较大的桩身部分设为更大的直径,上段桩土弹簧刚度将增大,在一定的水平荷载作用下,桩顶位移将减小,桩的水平承载力得到提高而节省工程造价;如果在计算模型中未建立桩单元而欲求得桩顶反力,则采用变直径桩解析分析获得的位移函数和内力函数可计算桩的内力用于配筋;对于箱型基础、大型筏板基础,可较为精确地考虑其对桩顶的嵌固作用而提高桩的水平承载力;上部结构的刚度使得桩顶部有侧向支撑,桩身弯矩变小,也可优化桩基设计;对于桩基上的动力机器和块式基础,可以认为块式或承台是上段大直径桩,由此获得的上段桩侧向土弹簧刚度将非常可观,可用于优化桩基设计。如果考虑将桩建入计算模型,可以通过本方法得出的四个刚度参数输入到弹簧支座刚度矩阵中,能够节省桩建模及其内部单元带来的大自由度,计算模型更容易维护,其这也是一体化建模发展过程中的一个重要里程碑。     

边坡防护中排架微型桩组合结构受力研究

弹性地基梁理论应用的基本条件是土体为稳定体,且排架微型桩组合结构对不稳定坡体有改善作用。在弹性地基梁理论基础上,借鉴一般微型桩水平承载力的计算思路,以拟静力法计算施加地震荷载,在考虑桩土作用的情况下,以四种基本计算模型建立排架微型桩组合结构的计算公式,并通过实例计算探讨了排架微型桩组合结构的内力及对地震力的特殊反应。结果表明,排架微型桩组合结构中,后排桩的存在为前排桩提供了一个稳定的抵抗滑坡推力的条件,同时连系梁的存在将桩与桩间土体组合在一起,充分发挥了土体的抗剪能力,提高了结构的抗滑能力,削弱了地震力对边坡稳定的影响,提高了工程的安全性。     

海上风机钢管单桩基础轴向承载力研究

针对海上风电基础形式中的钢管桩基础,采用ABAQUS软件进行三维有限元数值计算,通过计算桩顶荷载与桩顶沉降的关系,研究了钢管桩基础在单向荷载作用下的极限承载力特性,并对桩径、桩内土体压缩模量、桩外侧土体的内摩擦角等参数对轴向极限承载力的影响进行了敏感性分析,确定了钢管桩基础在单向荷载作用下影响轴向极限承载力的主要因素。     

密实度对桩端承载力影响的离散元分析

为探究土体密实度对桩基的滑动面和破坏机理产生的影响,采用PFC3D软件模拟浅埋条件下的单桩在密实和松散砂土中的载荷试验,从微观角度揭示密实和松散两种状态对桩端承载机理的影响。结果表明,在桩端承载力与沉降位移的关系曲线中,密实地基的桩端阻力存在明显的峰值并出现沉降软化,松散地基的桩端阻力不断增大;通过颗粒速度场随桩体位移的变化,密实地基的破坏面与MEYERHOF G G提出的破坏面类似,松散地基的破坏面与VESIC A S提出的冲剪破坏面和局部剪切破坏面类似;通过颗粒位移场随桩体位移的变化,密实地基桩端附近土体发生侧向挤压和隆起而松散地基桩端土体仅发生严重的侧向挤压;通过分析地基破坏后的颗粒接触力,密实地基的力链有沿桩端向桩端以上的地基边界和桩身发展的趋势,松散地基的力链集中在桩底以下并向下传递;通过孔隙比和应力状态随加载过程的变化可知,密实地基发生土体剪胀,松散地基发生土体剪缩。     

满足同一竖向承载力要求下的各种单桩的经济评价

计算并分析了在7种不同土质条件下,满足同一竖向承载力要求的各种不同的桩.在同一竖向承载力要求下,有不同的桩均满足该承载力要求,然而,不同桩的造价可能是不一样的.经分析表明,长桩比短桩相对更为经济合理.     

长江下游某通用码头散货泊位PHC-钢管组合桩钢管桩长度确定

针对长江下游地区某物流通用码头散货泊位处水体较深、软土（淤泥质粉质粘土）较厚等不利岩土工程条件,确定采用PHC-钢管组合桩作为地基基础,而确定组合桩中的钢管桩长度部分尤为重要。为此,在考虑土体软化特点、桩土接触关系、桩身沉降等基础上,采用FLAC3D软件构建了PHC-钢管组合桩—土模型,进而计算了6根PHC-钢管组合桩中不同钢管长度时的桩身极限承载力、轴力、侧摩阻力。结果表明,钢管桩较短时,组合桩的极限承载力较高;改变钢管桩长度,使PHC管桩与钢管桩的接桩部位处于粉质粘土、粉细砂层时,轴力与侧摩阻力变化较大;接桩部位位于持力层时,缩短钢管桩长度会降低整桩极限承载力及接桩部位的侧摩阻力。通过对比分析钢管桩对组合桩桩身极限承载力、轴力、侧摩阻力的影响程度,最终确定组合桩中钢管桩长度5 m时为最优选择。     

碎石桩加强软土地基的数值模拟研究

用碎石桩加强软弱土地基是水利工程中最常用的地基改良技术之一,但桩土界面处的显著水力梯度会促使粘土颗粒迁移到碎石桩孔隙中,导致阻塞,进而对软土的固结速率产生不利影响。同时,碎石桩的承载力大小主要取决于周围软土提供的侧向约束,而在深度较浅处所受围压较小,碎石桩可能发生侧向变形进而凸胀破坏。因此,基于快速拉格朗日有限微分数值模型,深入研究了碎石桩加固软土地基的荷载-沉降和固结特性,且分析了阻塞和侧向变形因素的影响。另外,模型还引入了时间变量,探讨了阻塞效应、荷载传递、横向变形随时间变化的特性,计算结果与实际情况有很好的一致性。     

导管架大直径短桩竖向承载力CPTU方法应用分析

目的  目前,我国的海上风电工程中,随着工程开发逐步走向深远海,风电机组最常用的基础结构是桩基础,而最常用的上部结构为导管架结构,两者的结合构成了风电机组的基础支撑体系。在一些深水的浅覆盖层地区,大直径导管架基础的应用需求尤其强烈,而下部桩基础的设计直接决定了方案的可行性及结构的安全性,为验证导管架大直径短桩桩基承载力问题,提出采用孔压静力触探试验（CPTU）的计算方法应用。 方法  通过API规范推荐的CPTU计算方法中的UWA-05方法,进行承载力计算,进一步结合广东某风场高应变实测数据与公式计算结果进行对比分析,并对公式本身端阻差异较大的情况进行了参数拟合。 结果  结果表明：采用CPTU方法计算导管架大直径短桩桩身侧阻时,与实测数据拟合度较好。导管架大直径短桩难以形成有效土塞,在采用CPTU方法计算端阻时,建议仅考虑端部环面积。 结论  由此采用CPTU方法计算导管架大直径短桩承载力是可靠的方法,但在使用时候建议结合试桩数据对比验证,为后续深远海风场利用CPTU进行大直径短桩承载力计算应用提供借鉴。