CFG桩复合地基桩土应力现场测试与数值模拟

针对复合地基在路堤荷载下与刚性基础下受力结构模式存在一定的差异,对江西某高速公路软基试验段填砂路堤下CFG桩复合地基承载力特性进行了现场试验,同时采用有限元差分软件FLAC3D建立模型,对复合地基桩土应力与土体沉降进行了数值仿真计算。结果表明,静载试验测试桩间距1.5m的桩土应力比为5.58,与实际路堤加载监测值2.26和数值计算值2.72有一定的误差。因此,对于本工程仅采用静载试验确定路堤荷载下CFG桩复合地基承载力是不合适的。     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性的试验研究

完成了一组水泥土搅拌桩4桩复合地基载荷试验及桩顶应力、桩间土反力的原位测试。试验结果表 明,复合地基承载力高于单桩承载力;桩体屈服前,复合地基桩土应力比、桩土分担荷载比、应力集中系数、桩 间土承载力折减系数随外加荷载的增加而增加;应力减少系数随外荷载的增加而减小。     

现浇薄壁管桩复合地基竖向承载特性分析

为了解现浇薄壁管桩复合地基的加固机理,在盐通高速公路试验段进行现浇薄壁管桩单桩复合地基静载试验。试验结果表明:现浇薄壁管桩成桩质量好,承载性能好。建立现浇薄壁管桩复合地基三维模型,通过有限元模拟,与现场静载试验结果对比,表明建立的模型是可行的。基于该模型分析了褥垫层模量、桩间距、桩长、土体模量等因素对现浇薄壁管桩复合地基承载性能的影响。结果表明:褥垫层能较好调节桩土应力分配,使桩土共同工作;较大的桩间距虽能充分发挥桩、土承载力,但桩间距的选择要兼顾承载力与变形要求;桩长的增长有利桩体承载力的发挥。地基土模量大有利于桩侧阻的发挥。     

混合桩型复合地基试验研究

通过混合桩型复合地基载荷试验测定了不同桩型及桩间土上的应力 ,分析了这种新型复合地基的桩土应力比的变化规律及破坏模式。通过与邻近的桩间土及单桩静载试验结果进行对比 ,对混合桩型复合地基中各类桩及桩间土的承载力折减系数及其影响因素进行了分析。     

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。     

岩溶地区复合地基承载力的计算

在广东省岩溶地区工程实践的基础上,总结出4个方面岩溶地质特征,分析其对岩溶地区复合地基工作机理及地基承载力的影响,给出了各主要参数的取值原则,提出了考虑岩溶发育程度的岩溶地区复合地基承载力计算方法,并用该方法对某实际工程进行不同桩型复合地基承载力的试算比选。借助岩溶地区现场3组预应力高强混凝土管桩(PHC桩)+高压旋喷桩复合地基大压板静载试验,通过布置土压力盒,测定并分析PHC桩桩顶、高压旋喷桩桩顶和桩间土体应力及其承载力特征值,计算桩土荷载分担比,分析静载试验中桩、土的受力特性。试验结果与设计计算得出的岩溶地区复合地基承载力特征值基本吻合,表明岩溶地区复合地基承载力计算方法安全可靠;在复合地基中,PHC桩桩土应力比为15～48,高压旋喷桩为1. 5～8,PHC桩桩顶应力集中显著; PHC桩承担了70%以上的荷载,高压旋喷桩和桩间土承担荷载总计不超过30%。     

包裹砂桩复合地基的承载力和沉降特性

对包裹砂桩挤密复合地基与压密砂土地基进行静载荷对比试验,研究了桩长、桩径、桩间距和长径比的改变对包裹砂桩复合地基承载力与沉降的影响。试验结果表明:地基土中增加包裹砂桩可以有效限制地基土侧向变形,发挥包裹砂桩桩体的竖向承载力,使处理后的复合地基承载力明显提高,沉降显著减少;桩径、桩间距和长径比对包裹砂桩复合地基承载力和沉降影响较为显著,随桩径增大和桩间距减小,复合地基承载力提高且沉降降低,长径比明显变小时,桩土应力比更大,更有利于桩承载力的发挥,而桩长对其影响并不明显;包裹砂桩复合地基的桩间距不宜大于4D;桩侧土压力随深度递减,桩侧和桩端荷载分配比例与桩长关系不大。     

钢渣桩在湿陷性黄土地基中的应用和环境效应研究

通过钢渣桩在河南某地湿陷性黄土中的静荷载试验、土压力测试等试验的试验结果,对钢渣桩复合地基、桩间土和钢渣单桩的p-s曲线、附加应力沿深度变化规律进行了分析;研究了桩间土承载力、桩土应力分担比、桩土荷载分担比的变化规律,对钢渣单桩和碎石桩以及钢渣桩复合地基和灰沙桩复合地基等的承载力特性进行对比和分析,并对钢渣桩复 合地基的环境效应进行了探讨,得出了有益的结论。     

CFG桩复合地基承载变形特性的数值模拟研究

先对单桩复合地基与群桩复合地基的承载变形特性进行了比较,分析了沉降、桩身轴应力、土中附加应力和桩土应力比方面的差异,然后分析了桩间距、桩长、褥垫层厚度和桩端土性变化对群桩复合地基承载变形性状的影响.数值模拟结果表明:由于辟桩效应影响,单桩复合地基与群桩复合地基在承载变形特性方面差异较大;群桩复合地基中桩与桩间土是否形成...     

桩长、面积置换率对复合地基设计参数的影响

对夯实水泥土桩复合地基，进行了不同桩长单桩载荷试验，不同桩长的单桩及4桩复合地基载荷试验，不同面积置换率的9桩复合地基载荷试验，探讨了桩长、面积置换率对复合地基承载力、桩土应力比、桩体应力集中系数及桩间土应力减小系数的影响。     

某工程水泥搅拌桩复合地基的载荷试验研究

通过现场复合地基静载荷试验和桩土应力比的测试,探讨了水泥土复合地基桩距拉大以后的承载性状和桩土应力比。试验结果表明：复合地基在“有效桩长”范围内,承载力可以满足要求,并形成“加筋垫层”,有效扩散应力,使沉降变形减小;桩土应力分布合理,使桩和土体各部分的承载潜能均可以得到较好地发挥,从而使复合地基可以较好地满足承载和沉降的要求。     

深层搅拌桩复合地基沉降变形研究

通过现场复合地基静载荷试验和桩土应力比的测试,探讨了水泥土复合地基桩距拉大以后桩土应力比和承载变形机理。对桩距s=(2.57~2.64)d的复合地基而言,由于搅拌桩周侧摩阻力的充分发挥,桩间土中的应力不会相互叠加,使复合地基的加固区形成较为坚实的“加筋复合垫层”,从而有效扩散应力,使得复合地基的沉降量大大减小。     

水泥土长短桩复合地基承载特性的现场试验

为研究水泥土长短桩复合地基在深厚软土的加固效果和承载特性,对水泥土长短桩复合地基进行载荷试验,实测出长桩、短桩和桩间土顶面应力,并对采用水泥土长短桩方法对深厚软土进行处理时复合地基桩土应力比及其变化规律进行探讨。试验表明,水泥土长短桩复合地基的桩土应力比均表现为先增大,后减小,再趋于稳定的趋势,并在临界荷载pc前后,主次桩顺序发生变化。     

长短桩复合地基试验研究及数值模拟分析

结合郑州某高速公路试验段进行了多组单桩、单桩复合地基及4桩复合地基静载荷试验。在此基础上,通过有限元软件对刚性桩复合地基承载性能进行了数值模拟,并与现场静载荷试验结果进行对比分析。结果表明:桩土应力比随着桩数和桩长的增加不断加大;长短桩复合地基中长桩桩土应力比相对较大,桩间土分担荷载降低。此外,受群桩效应的影响,4桩复合地基沉降变形要大于单桩复合地基,其群桩效应系数为0.578,且随着桩长增加群桩效应系数增大。     

不同类型刚性桩复合地基测试结果与分析

在复合地基中,桩土应力比是一个重要的设计参数,通过对广东不同地区不同类型刚性桩复合地基进行压板和原型测试,获得了桩土应力变化规律。测试结果表明,桩土应力比与桩土的相对刚度密切相关;对同样的褥垫层厚度,不同刚度的刚性桩,桩在复合地基中承受的荷载为50%～85%。这对刚性桩复合地基设计有一定的参考意义。     

夯实水泥土楔形桩复合地基承载特性试验研究

 针对软土地基中的夯实水泥土桩复合地基,分别进行1组等截面桩和3组不同楔角楔形桩的9桩复合地基对比试验,研究4组复合地基在相同条件下的平均沉降和平均桩–土应力比随荷载变化的规律以及荷载传递规律。试验结果表明：夯实水泥土楔形桩能有效地调节桩–土沉降差和地基沉降,提高地基承载力;增大楔形桩的楔角能使桩体较早地发挥其承载性能,夯实水泥土楔形桩复合地基的平均桩–土应力比较夯实水泥土等截面桩复合地基的大;随侧壁倾角的增大,夯实水泥土楔形桩桩身轴力的衰减速率不断增大,随荷载传递深度不断减小,楔形桩的工作性状远优于等截面,且侧壁倾角越大,桩体的性状能得到较好地发挥。     

筒桩桩承式加筋路堤现场试验研究

为了进一步明确筒桩桩承式加筋路堤的工作机制,在广州绕城高速公路九江—小塘段进行现场试验。试验结果证明,筒桩单桩竖向承载力大,均以刺入方式破坏,并且筒桩单桩复合地基承载力大,沉降小。筒桩桩承式加筋路堤荷载传递机制主要受"土拱效应"和"拉膜效应"控制,桩土应力比随路堤荷载以及桩顶与桩间土之间沉降差的变化而变化。路堤荷载下筒桩复合地基,总沉降小,桩帽上和桩间土上的土体存在沉降差,沉降差的发展可以反映土拱效应的发挥程度。另外,路堤荷载在地基土中产生的超孔隙水压力很小,且随深度迅速减小,地下6.0m处超孔压已接近0。路堤侧向变形小且随深度迅速减小,最大侧向变形发生在地下3.0～4.5m处。     

长短桩组合路堤桩荷载分担规律离心模型试验与数值模拟

采用离心模型试验和三维有限元法,探讨路堤荷载下长短桩组合路堤桩的荷载分担规律。共进行4组离心模型试验,得到不同桩长比时长桩和短桩的桩土应力比随分级加载过程的变化曲线,以及相应的长桩和短桩桩身轴力的传递规律。基于离心模型试验的基本参数建立三维有限元模型,采用Gibson地基模拟离心场中软土地基强度沿深度方向逐渐增大的特性。计算结果与离心模型测试结果的对比验证模型建立的合理性;并且进一步研究长短桩组合路堤桩应用于存在持力层时的层状地基中的桩土荷载分担规律。研究结果表明:随着荷载的增加,长桩分担的荷载逐渐增大,而短桩和桩间土分担的荷载逐渐减小,且都趋于稳定值;桩长比越大,长桩分担的荷载越大;存在持力层时的层状地基更有利于长短桩组合路堤桩加固效果的发挥。     

Y形沉管灌注桩复合地基荷载变形特性

 Y形沉管灌注桩是根据国外先进的Y形桩设计理念结合国内传统沉管灌注桩的施工工艺研制出的一种新型沉管灌注桩。结合Y形沉管灌注桩在某高速公路桥头软基加固中的应用,根据理论计算和现场静载试验,得出同等截面积的Y形桩比圆形桩的侧表面积增加了50%左右,证明Y形沉管灌注桩侧摩阻力可以显著提高,从而在等工程量的前提下可以大幅提高桩基的承载能力;根据其工作机制分析,表明Y形桩是一种以摩擦为主的摩擦桩或端承摩擦桩。通过现场监测,对Y形沉管灌注桩复合地基的桩土应力比、表面沉降、土体侧向变形等变化规律进行研究,并分析桥头软基加固效果;监测资料和现场静载试验表明,Y形沉管灌注桩复合地基具有承载特性好、可显著减小地基的沉降量、路基工后沉降小的特点。根据技术经济比较,表明Y形沉管灌注桩比其他复合地基方法有一定的优势,具有施工质量可靠、加固效果显著、经济合理的特点,可以在同类工程中推广应用。