一种借助振动台测定土体剪切波速的新装置及试验验证

为了研究桩基加固前后地基土剪切波速的变化及大小,借助于振动台、压力传感器、动态采集系统等设备发明了一套在室内测定土体剪切波速的新装置.该装置只有振动方向的剪切波,不存在其他形式波的干扰,具有操作方便、简捷,计算直接、简单的优点,可以有效地减小试验所带来的误差.利用该装置分别对天然地基土和9桩加固地基土的剪切波速进行了试验测试,计算结果和相关文献得到的结果相近,进一步验证了该装置测试土体剪切波速的可行性.桩基加固后地基土的剪切波速相比天然地基有所提高,土的抗液化强度增强.     

基于弯曲元技术的无黏性土剪切波速与相对密度联合测试方法

剪切波速和相对密度是评价无黏性土力学性能的重要参数指标。以砾性土的剪切波速测试技术为出发点,通过在特制的钢制承模筒上整合弯曲元的剪切波速测试技术,利用竖向振动台的驱动以改变筒内试样的相对密度,自主研发一套无黏性土剪切波速与相对密度联合测试系统,并对弯曲元剪切波速测试中的初至时间进行修正。该系统用于测试最大粒径小于50 mm的无黏性土的剪切波速,建立无黏性土剪切波速与相对密度的关系。针对标准砂试样、花岗岩圆砾试样、两者按含砾量60%配制的砾性土试样及根据汶川地震中液化砾性土平均级配配制的砾性土试样进行了剪切波速与相对密度联合测试,并与GDS大三轴剪切波速系统的测试结果进行对比。试验结果显示,所研发的系统与GDS系统对土样的测试结果相似,但适用范围更广,测试更简便;相同相对密度下,砾性土的剪切波速比砂土大;试样的剪切波速随相对密度的增加而呈现幂函数形式增长。     

土石混合介质中石料间隙土压实度剪切波速评价研究

采用室内重型击实试验的方法,分别对砂土、粉质黏土、低液限黏性土3种土样的纯土试件和土石混合试件进行了不同含水率、不同含石量情况下试件剪切波速对比试验。引入体积膨胀率
,通过分析
与细粒土剪切波速及
与混合料剪切波速的相关关系,建立土石混合介质不同压实程度时,石料间隙土剪切波速与混合料宏观剪切波速相关性模型。结果表明：石料间隙土剪切波速可由混合料宏观剪切波速推定。研究结果将为采用石料间隙土剪切波速评价混合料压实程度测试技术提供依据。     

潮间带原位剪切波速特性探讨及应用分析

探讨适用于近海及潮间带场区的剪切波速原位测试方法,针对黄海小洋口潮间带,进行剪切波速的原位测试,分析剪切波速的变化规律及其与土体参数的统计关系,并建立复合关系进行剪切波速预测分析,同时基于剪切波速测试成果进行应用分析。研究结果如下：通过经适性对比,近海及潮间带剪切波速测试采用单孔悬挂式方法较为适宜;剪切波速与测点深度呈相关性较好幂函数关系,按土层的统计关系分析,幂函数及其误差包络线基本反映了规律性;与土体物理力学参数的统计关系呈相关性较好幂函数或线性关系;基于测试资料,建立剪切波速 、孔隙比e、密度 及有效自重应力 的复合关系,通过计算对比分析,按此方法可以取得良好的剪切波速预测结果,亦可进行相关指标的预测分析;通过原位测试资料,进行场地土类划分对比、动参数规律性分析及地震液化判定分析,可为工程勘测、设计人员提供参考。     

剪切波速-相对密度联合试验与经验公式验证

汶川Ms8.0地震发生的数百公里大规模砾性土液化震害,引起了国内外学者对剪切波速液化判别技术适用性的高度重视。为合理评价波速测试手段应用于高含砾量、宽级配粗粒土液化判别的可靠性,发挥该技术在室内外土动力参数关联方面的独有优势,以相对密度与抗液化强度相关性为基础,通过自主研制大型波速量测系统,开展饱和砂土与砾性土剪切波速-相对密度联合室内试验,分析砾性土相对密度与波速指标内在关联性,对已有经验公式进行验证。研究结果表明:砾性土波速与相对密度呈良好线性关系,颗粒组排结构的不同是导致砾性土与砂土整体波速差异及数据离散度差别的主要原因;砾性土剪切波速对孔隙比变化灵敏度高于角砾砂,所提修正经验公式更适于描述砾性土波速随相对密度变化关系。     

考虑桩土相对滑移的桩基沉降计算

分析了现有桩筏基础在沉降计算理论上的缺憾,提出以剪切位移协调法计算桩土的相对滑移,给出了桩土相对滑移量的计算公式和考虑相对滑移的桩基沉降计算方法.通过与工程实测的比较,本文提出的方法能达到工程要求的精度.     

剪切波波速测试在地基加固效果评价中的应用

软土地基加固效果的评价是工程的重要难题,依托武汉地铁12号线中一路站的软土地基加固检测工程实例,在介绍剪切波评价地基加固效果的基本原理基础上,采用剪切波波速测试技术对场区加固前后的地质体进行了波速观测,分析了波速变化规律,计算加固前后的压缩模量,并与静力触探方法计算的压缩模量进行了对比。研究表明,剪切波波速可划分各层土的土层、加固前后土层波速变化,为加固效果的力学特性评价提供了基础;水泥土搅拌桩对各层土的加固效果较为均匀,土的力学性质得到明显改善,剪切波波速测试与静力触探测试可得到相同结果;采用剪切波波速测试成果获取的压缩模量对定量评价加固效果具有可行性。     

地基土动力变形参数测试及数据处理

阐述了跨孔法中利用互相关函数计算地基土层的剪切(压缩)波速的数值方法,编制了计算程序,提高了波速计算的效率和精度.基于跨孔法波速测试数据计算了地基土动力变形参数(动泊松比、动弹性模量、动剪切模量),并应用于工程实践.     

沉降控制复合桩基的工程应用

 以沉降控制复合桩基为对象,分析其受力机制、工作性态和变形特性,推导复合桩基桩数的计算公式;通过对沉降控制复合桩基沉降量的几种常规计算方法的讨论,建立计算复合桩基沉降量的实用新方法——修正实体深基础分层总和法;并用该方法计算2个沉降控制复合桩基工程的基础沉降量。结果表明：采用修正实体深基础分层总和法计算沉降控制复合桩基基础的沉降量要比天然地基浅基础的沉降量小;计算结果与现场跟踪检测沉降结果相吻合,比常规方法的计算结果更符合工程实际,满足现行地基基础设计规范要求;与常规桩基相比,更有利于充分发挥桩和桩间土的承载力,减少了用桩数量,在很大程度上降低了工程造价,并确保工程质量。     

城市建设引发场地土变异的剪切波速试验分析

对大规模的城市建设行为,在当前振动源越来越多的情况下,总结了分析城市建设荷载的表现形式及其导致的场地土结构、性状的变化,得出场地土动力参数与剪切波速关系,测试研究场地土在不同密度、含水量、应力状态下剪切波速的变化情况,探讨了城市建设引发的场地土层动力特性变异规律,并与建筑场地打桩前后剪切波速变化的工程实例进行了对比分析。试验结果表明,地面建筑、地下工程、地下水开采等城市建设行为,造成了土体的密度、含水量以及应力变化,场地土剪切波速发生变更,引起场地土动力特性变异,整体或局部改变了建筑场地类别。建筑场地抗震设计应该适当考虑大规模城市建设引发的场地土动力特性变异对抗震参数取值的影响。     

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。     

预应力高强混凝土管桩在湿陷性黄土地基中的应用设计研究

高层建筑的迅速发展,大柱网的普遍使用,使得结构设计对地基强度和变形的要求越来越高,以往在湿陷性黄土地区广泛应用的灰土垫层法、灰土挤密桩法等地基处理方法难以满足设计要求。以具有完整的现场荷载试验资料和沉降观测结果数据的工程实例为依托,对预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)在湿陷性黄土地基中的设计应用进行较详细的理论分析、研究和探讨,认为根据土工参数估算的单桩竖向承载力特征值偏于保守;并提出基于单桩载荷试验得出的试桩曲线,考虑上部结构、基础和地基协同工作时的沉降分析计算方法。     

基于沉降控制的刚性桩复合地基设计方法及应用

Some problems of rigid pile composite foundation design according to current codes have been analyzed. After investigating the function of cushion in rigid pile composite foundation and the influence rules of cushion thickness and stiffness of soil on pile-soil stress ratio,the tangent modulus method proposed by YANG Guanghua is used to study the design method according to settlement control. The design method is presented as follows. Firstly,supposing that pile and soil are independent systems,the nonlinear p-s curves(where p is stress,s is settlement) of pile and soil are calculated,respectively. Then,according to the deformation compatibility principle,the settlement curve of composite foundation is obtained by the above p-s curves. Finally,by controlling settlement and adjusting cushion thickness,loads on piles and soil are optimized,which makes the design of rigid pile composite foundation reach the best state. A practical project design is optimized by this method. The calculation value is very close to the measured settlement,which proves the rationality of this design method. This method better considers pile-soil interaction;and its parameter determination is relatively simple and reliable,so as to give a new idea in rigid pile composite foundation design.     

沉降控制复合桩基的设计及试验研究

沉降控制复合桩基是一种经济有效的基础形式。在设计沉降控制复合桩基时,根据单桩的截面尺寸和要控制的目标沉降确定单桩桩极限承载力,有效计算沉降控制复合桩基的沉降。本文通过多组原位试验研究,探讨了沉降控制复合桩基在特殊地质条件下桩土共同作用的工作机理,结合工程实例分析验证了在这种地质条件下应用沉降控制复合桩基的合理性和正确性。     

湿陷性黄土地区桥梁桩基工后沉降计算方法研究

针对高速铁路工后沉降要求严格,湿陷性黄土地区桩基由于浸水引起的附加沉降计算研究不充分的现状,以现场大型桩基浸水试验结果为基础,分析了桩基浸水附加沉降的产生机理,提炼出湿陷性黄土地区高速铁路桥梁桩基工后沉降计算模型,提出了工后沉降计算方法。研究表明,浸水附加下沉是湿陷性黄土地区桥梁桩基需主要考虑的工后沉降,工后沉降可能比工前沉降大得多,桩身压缩沉降是沉降的主体,混凝土蠕变在沉降计算中不可忽略;通过荷载传递理论计算浸水前桩身轴力分布,假定浸水后桩侧阻力和桩端阻力同步发挥获得浸水后的桩身轴力分布,据此可分别计算构成工后沉降的桩身弹性压缩、桩身蠕变和桩端沉降。     

考虑桩身非线性压缩的单桩沉降解析算法

桩顶沉降是桩基的主要控制参数。均质土和成层土中单桩桩顶沉降由桩端力引起的沉降、桩侧阻力引起的沉降和桩身压缩引起的沉降三部分组成。针对摩擦桩桩身压缩引起沉降的现有算法没有考虑到其非线性压缩,基于剪切位移法,考虑桩身非线性压缩,从理论上推导它的计算方法,进而得到单桩的沉降。经过对工程实例的计算与实测对比分析,证明了该方法具有较高的精度和可靠性,同时表明,桩身压缩引起的沉降占总沉降较大时,应考虑桩身的非线性压缩。最后对影响单桩沉降的因素进行分析,结果表明桩侧土破坏比、抗剪强度是影响单桩沉降的主要因素。     

蚌埠市淮河南岸某高层建筑CFG桩复合地基应用探讨

以淮河南岸一级阶地某高层建筑采用CFG桩复合地基工程实例,通过利用工程地质参数复核计算、静载荷试验、沉降观测等验证资料,来探讨说明CFG桩复合地基在该区高层建筑使用的安全适用性。     

粉喷桩复合地基沉降的影响因素分析

粉喷桩复合地基是高速公路软基处理的重要手段,本文用数值分析方法分析了桩间距、桩长、桩模量、垫层模量以及填土速率对路基沉降的影响;计算结果对指导今后的复合地基设计和施工具有一定的意义。     

CFG桩与粉喷桩加固软基的沉降对比分析

通过有限差分软件FLAC3D建立高速公路软基段数值模型,分别改变CFG桩和粉喷桩的桩间距以及褥垫层厚度,探讨二者在控制路基沉降以及沉降速率方面的不同,结果表明CFG桩对于土体沉降的控制优于粉喷桩。CFG桩加固路基情况下土体沉降能够迅速趋于稳定,优于粉喷桩,在相同褥垫层厚度下,随着桩间距增大,地表最大沉降量也逐渐增大;随着褥垫层厚度增大,地表最大沉降量也逐渐增大,但当垫层厚度超过一定水平,土表面的沉降变化越来越小。     

静载试验快速维持荷载法在大连岩溶地区的适用性研究

快速维持荷载法是《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)中规定的两种单桩竖向抗压静载试验方法之一。快速法试验周期短,可以减少昼夜温差等环境影响引起的沉降观测误差,是验收检测中较常用的试验方法。但快速法使用有一定限制条件,《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)中要求有成熟地区经验时方可使用。本文针对大连地区岩溶区域的桩基进行了快速法和慢速法的对比试验研究,提出了在岩溶地区使用快速维持荷载法的建议,对类似区域的桩基静载试验有一定的参考价值。