软土地基变形的混沌性研究

目的为提高软土地基的承载能力,促进软土地基理论和技术在工程中的应用.方法以混沌理论为基础,对天然软土地基、碎石桩复合地基、半刚性碎石桩复合地基Lyapunov指数进行计算,结果表明三项地基的Lyapunov指数均大于0,证明了软土地基变形具有混沌性.结果通过软土地基加固前后的Lyapunov指数和变形不动点的比较,半刚性碎石桩复合地基的Lyapunov指数小于天然地基的Lyapunov指数,天然地基没有变形不动点,而半刚性碎石桩复合地基存在变形不动点,证明采用半刚性碎石桩复合地基,软土地基的混沌性得到了明显的控制,是控制软土地基变形混沌性的有效手段.结论根据映射函数的不动点,对软土地基加固前后的承载力进行了识别,采用半刚性碎石桩加固软土地基,承载力不动点增大,取得了较好的加固效果.     

半刚性碎石桩复合地基桩土应力比的研究

阐述了复合地基桩土应力比的计算理论，分析了半刚性碎石桩复合地基桩土应力比的工程实测结果，运用理论计算公式对半刚性碎石桩复合地基的桩土应力比进行了计算，并将两者进行了对比，在充分考虑桩间土应力折减的基础上，建立了一个新的桩土应力比计算公式。     

碎石桩复合地基应力应变分析

在考虑性-土相互作用的基础上，根据桩-土侧向变形协调及竖向变形相等的条件，应用弹性理论导出了线弹性状态下桩体及桩周土的应力-应变关系，得出了桩体材料屈服时桩-土应力比的计算式；利用摩尔-库仑屈服准则导出了桩周土处于极限平衡状态时，桩体和桩周土竖向变形的表达式以及碎石桩极限承载力计算式，讨论了桩-土应力比与置换率及桩周土变形模量的关系，研究结果表明，用碎石桩加固软土地基，加固效果较好；但用碎石桩来加固土的变形模量大于8MPa的地基，加固效果不明显，对于碎石桩加固的软土地基，应按控制沉降量设计法代替传统的控制承载力设计法进行设计计算。     

半刚性碎石桩复合地基受力特性的研究

通过理论分析和工程试验，研究了半刚性碎石桩复合地基桩土荷载分担比，分析了半刚性碎石桩复合地基的分界桩土应力比和荷载分界点，证明了随着荷载的增加，桩分担荷载的比例呈现增大的趋势。计算了桩间土应力折减系数，发现荷载超过某一数值以后，桩间土应力折减系数保持在一个稳定的数值附近。     

振冲碎石桩加固软土地基试验研究

以某水库拦河大坝地基处理工程为背景,介绍了振冲碎石桩加固软土地基的现场试验,并对碎石桩处理后复合地基的加固效果进行了检测分析,包括碎石桩桩体和桩间土以及桩土应力比等项的检测。最后综合重型动力触探试验、标准贯入试验、载荷试验和土压力盒读数的检测结果得出:碎石桩对工程软土地基的处理能达到预期的加固效果,其复合地基承载力高于设计要求,抗液化能力明显提高,并且这种复合地基可以有效减小地基总沉降,加速地基的固结,具有良好的导水性;桩土应力比变化曲线呈上凸抛物线型,其值一般在1~4之间;碎石桩桩身附加应力随深度衰减很快,在接近桩底时,其附加应力几乎为零,所以在用碎石桩处理地基时应注意碎石桩的有效长度。该方法在随后进行的地基大面积加固中得到成功应用。     

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。     

软土地基加固效果的Lyapunov指数判别法

以混沌理论为基础,通过对天然软土地基、碎石桩复合地基、半刚性碎石桩复合地基的Lya punov指数的计算,发现它们的Lyapunov指数均大于0,证明了软土地基变形具有混沌性.通过对软土地基加固前后的Lyapunov指数和变形不动点的比较,半刚性碎石桩复合地基的Lyapunov指数小于天然地基的Lyapunov指数,天然地基没有变形不动点,而半刚性碎石桩复合地基存在变形不动点,证明了采用半刚性碎石桩复合地基,软土地基的混沌性得到了明显的控制,它是控制软土地基变形混沌性的有效手段.     

半刚性碎石桩复合地基承载力的研究

阐述了复合地基承载力的理论计算模型,分析了半刚性碎石桩复合地基承载力,研究了半刚性碎石桩复合地基承载力理论计算公式,并将理论分析结果与工程试验结果进行了对比分析,对半刚性碎石桩复合地基承载力的计算公式进行了验证。     

求解多元复合地基承载力发挥系数的新方法

多元复合地基是将复合地基中的三种桩型中的两种或三种联合应用于加固软土地基,从而大幅度提高地基承载力,减小地基沉降。但是多元复合地基的设计理论和计算方法并不成熟,承载力发挥系数无法精确选取。从单桩型复合地基关于桩间土承载力发挥系数与桩土应力比的关系式出发,并在得到多元复合地基桩土应力比的解析解的基础上,推导出多元复合地基次桩和桩间土承载力发挥系数的一般求解法。通过实例,证明了求解方法的可行性。     

垫层厚度及压缩模量对刚性、半刚性桩复合地基的影响性能研究

现以土力学和弹性理论为基础推导出了刚性、半刚性桩复合地基的竖向变形协调方程,应用Berrum公式计算桩侧摩擦阻力,从理论上建立了垫层厚度及压缩模量对刚性、半刚性桩复合地基性质和形状影响的数学表达式.在此基础上,得出了不同的垫层厚度及垫层模量对桩土应力比、桩身最大应力位置、桩身最大应力、桩土荷载传递的影响,这与工程实践中的数据相符.利用该方法可对刚性、半刚性桩复合地基进行优化设计.     

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、土压力调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，对钢渣单桩和碎石柱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．     

粉体喷射桩加固公路软土路基分析

粉体喷射桩是加固处理淤泥、淤泥质土、粘土、粉土等软土公路路基、桥头常用的地基处理方法。针对邯郸地区公路路基、桥头中粉体喷射桩复合地的承载与变形特性,分析了粉体喷射桩-土复合地基中的桩-土应力分担比及复合地基承载力的计算方法、主要影响因素和取值方法,为粉喷桩复合地基在本地区公路路基、桥头工程中的科学应用提供有益的参考。     

水泥土群桩承载力特性的原位试验研究

通过现场足尺试验,研究了软土中水泥土群桩的承载力特性.利用埋设的土压力盒等测试元件,针对单桩、四桩、九桩复合地基情况,分别测试了承台土反力、桩身轴力及复合地基变形等参数.从影响水泥土桩复合地基承载力的三大控制要素着手,根据系统的原位试验结果,定量分析了桩长、桩间距、桩数等对水泥土群桩复合地基承载力特性的影响.结果发现,发挥承载力的临界桩长为12倍桩直径,增大置换率能显著提高复合地基承载力,群桩复合地基承载力约为单桩复合地基承载力的80%.     

水泥搅拌桩桩土应力比研究

桩土应力比是反映搅拌桩复合地基工作状态的一个重要参数 ,也是计算复合地基承载力和沉降的重要指标 .本文通过实测水泥搅拌桩复合地基的桩土应力比 ,分析了影响桩土应力比的主要因素 .在充分考虑桩土相互作用的基础上 ,提出了桩土应力比改进计算公式 .公式计算简单 ,具有工程实用价值 .     

砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性分析

针对砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性较为复杂的问题,基于砼芯水泥土搅拌桩(DCM)复合地基载荷板试验,采用弹塑性有限元方法,讨论不同芯长比和含芯率条件下砼芯水泥土搅拌桩复合地基的荷载传递、承载力和沉降变化规律.计算结果表明:随着芯长比的增加,越来越多的上部荷载集中至砼芯,同时桩周土体上的竖向应力减小;水泥土搅拌桩外壳在上部与桩周土和砼芯共同承担竖向荷载,随着桩体入土深度的增加变为负责传递砼芯与桩周土之间的剪应力;砼芯长度控制了桩土侧摩阻力的发挥长度,而且使得桩土侧摩阻力沿深度均匀发挥;芯长比和含芯率对于砼芯水泥土搅拌桩复合地基承载力的影响是相互的,选择合适的芯长比和含芯率组合,能最大限度地发挥砼芯水泥土搅拌桩桩复合地基的承载力.     

CFS桩复合地基承载特性的现场试验研究

为进一步了解水泥粉谋灰钢渣桩(CFS)桩的加固机理,通过现场静载荷试验,研究了复合地基桩土应力比(荷载分担比)随荷载的变化规律,分析了置换率对桩土应力比的影响．采用大面积现场堆放钢坯的方式,模拟运行期间CFS桩复合地基的承载性状,研究了堆载作用下基底的沉降、地基土体深层水平位移、地基土体竖向附加应力分布、临近桩体水平位移及桩前(后)附加应力变化规律;探讨了堆载作用下,CFS桩复合地基—临近桩体的共同作用机理。为完善该复合地基设计理论提供了参考。     

CFG桩复合地基力学性能的有限元分析

CFG桩复合地基为高粘结强度桩基形成的复合地基,随着CFG桩复合地基设计理论研究的不断成熟,该基础形式在全国范围内已经广泛应用.本文以合肥地区地质条件为基础,采用有限元分析软件ABAQUS对某工程的CFG桩复合地基的筏板——桩——土模型进行数值模拟计算,研究了实际工程中基础沉降、桩土应力和沉降变化,得出以下结论：（1）本文通过数值分析数据证实了软件模拟的合理性并说明了褥垫层在CFG桩复合地基中发挥的作用;（2）通过数值分析中得到的桩土荷载分担比值计算出单桩承载力的利用率为74％,在此基础上提出优化设计方法.     

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。