素混凝土桩复合地基在CCS水电站首部枢纽软弱地基中的应用

厄瓜多尔CCS水电站首部枢纽地形地质条件复杂,基础处理是首部枢纽设计的重点和难点,也是总承包项目工期及投资的关键控制点.针对冲沙闸地层条件特征,提出采用素混凝土桩复合地基处理方案,笔者对设计方案进行了详细介绍.目前,冲沙闸已建成两年且运行正常,监测结果表明冲沙闸基础界面应力基本稳定,在允许基础承载力范围内.     

单桩复合地基承载性状的数值模拟与研究

采用三维非线性有限元－无界元耦合程序，分析了褥垫层对不同刚度桩体复合地基桩侧摩阻力和桩身应力的影响，及有垫层时桩体刚度，荷载，桩长的变化对复合地基桩侧摩阻力的影响。     

套筒强夯长短桩复合地基承载特性研究

【目的】随着大型海洋工程项目不断发展,对水下软土地基处理提出了新的挑战,水下挤密砂桩和水下水泥搅拌桩复合地基等传统方法具有定位难、制桩难、桩体质量差等问题,始终制约着其在海洋工程中的应用和发展。【方法】借鉴陆上孔内深层强夯施工方法,因地制宜地提出水下套筒强夯复合地基成桩技术,该技术使用套筒阻隔海水进入桩孔,具有定位准、加固深和强度高等优点,通过模型试验的方法对该技术进行研究。【结果】结果表明,在强夯碎石桩与传统碎石桩相结合的工况下,地基极限承载力提高50%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升18%;在全部采用强夯碎石桩的工况下,地基极限承载力提高170%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升3.7%。【结论】全部采用强夯碎石桩的复合地基比强夯碎石桩与传统碎石桩组合而成的复合地基承载力提高更多,在提高承载力方面,采用套筒强夯长短桩复合地基更加经济有效。     

素混凝土螺旋桩在地基加固中的应用

结合花都雅宝新城B区B10座地基加固工程实例,介绍素混凝土螺旋桩对地基进行加固的设计、施工方法,并通过单桩复合地基竖向抗压静载试验检测其加固效果,得出了素混凝土螺旋桩适用于多层建筑地基加固工程的结论。     

DX桩单桩承载机理有限元分析

通过有限元数值模拟，从研究DX桩单桩承受竖向荷载时的轴力以及侧摩阻力沿桩身的分布入手，分析桩顶荷载在各扩径体上的分配以及各扩径体分担荷载的发展过程，并比较了不同桩型轴力特点，揭示了DX桩单桩承载机理，为合理设计该类桩提供了依据。     

轮胎桩复合地基承载性能研究

为提高废弃轮胎的利用率,提高复合地基的承载能力,提出了一种新型复合地基,即轮胎桩复 合地基。以室内试验数据为基础,利用ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软件对承载能力、桩内土体应力分布进行了模拟 分析。结果表明:桩周土体的力学性质越好,轮胎桩复合地基的承载力越大。当桩周土体的压缩模量与 桩内土体的压缩模量相差较大时,随着荷载的增加影响深度逐渐增大。其加固地基的效果较散体材料 桩要好。     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性有限元分析

利用有限元法对水泥土搅拌桩复合地基的褥垫层厚度、桩长、桩间距对复合地基工作机理的影响规律进行了计算分析,并对水泥土搅拌桩复合地基的设计计算提出了一些新看法,对实际工程可起借鉴作用.     

钉形搅拌桩扩大头直径与其承载机理关系研究

钉形搅拌桩是通过将普通搅拌桩上部桩身直径扩大而形成的一种类似＂钉子＂形状的复合地基新技术,已在我国地基处理工程界中得到普遍认同。但其在实际工程中的相关设计参数多取决于经验并无可靠的理论依据。本文通过现场静载试验所得数据整理分析钉形搅拌桩扩大头直径与其承载机理的关系,并根据试验所得桩身轴力值、附加应力值,变截面轴力骤减值、集中应力与桩顶应力比等参数,结合试验曲线得出钉形搅拌桩扩大头直径的合理建议值D=1 m。从而为钉形桩地基处理的设计与施工提供参考。     

CFG桩复合地基的探讨

对CFG桩材料、施工方法、CFG桩承载特征、褥垫层设置等进行介绍,并了解其适用条件及设计控制等方面内容。     

碎石桩复合地基受力机理探讨

根据理论研究与实测资料的分析比较,表明当复合地基的应力在桩、土之间的分配过程趋于稳定时,地基中应力的分布与集中已接近结束,此时的地基承载力便是极限承载力,复合地基的受力过程中分为三个阶段,其破坏类型与应力分布是否充分的程度有关,从而对复合地基的受力机理作了有益的探讨。     

复合注浆法加固桩基础作用机理研究

简要说明了复合注浆法的定义与特点,重点对复合注浆法加固桩基础的作用机理进行深入分析,可知一是浆液对土体的喷射破坏作用及浆液与土的搅拌置换固结作用形成一定直径的旋喷桩,二是渗透、劈裂、挤密作用扩大浆液扩散范围,对成桩以外的土体进行有效的加固,从而达到更佳的加固效果;也使工程技术人员理解复合注浆法能充分发挥两种注浆方法的优点,克服各自的技术和工艺缺陷,使桩基础加固的成功率得到提高,对相关工程设计及施工提供借鉴。     

水泥土搅拌桩复合地基设计若干问题的研究

根据设计和研究实践经验,对水泥土搅拌桩设计的几个主要问题及计算方法进行了探讨,对水泥土搅拌桩复合地基承载力与沉降及桩长的关系进行了论述     

某桩基承台挡墙系统安全性有限元分析与研究

建立大堤和桩基承台挡墙系统的有限元模型,并对其进行线弹性和非线性有限元的应力变形分析,以及桩基承台挡墙系统的稳定性进行分析。结果表明:桩基挡墙系统满足强度要求,但桩顶1.0cm的位移控制要求不能满足;根据结构达到极限平衡状态时的抗剪强度改变倍数确定系统稳定安全度在1.6-1.7之间,表明该工程桩基承台挡墙系统不会发生失稳破坏。研究结果对类似工程有借鉴意义。     

柔性桩复合地基的沉降研究

通过各险极复合地基的单极载荷试验、极周上载荷试验、复合单元体载荷试验以及有限元计算得到，在小变形范围内复合单元体的沉降与按线弹性或Duncan双曲线模型的计算结果一致．桩侧摩阻力沿桩身的分布可简化为三角形．由此应力传递规律和Mindlin位移解答给出了弹性状态下复合单元体荷载～沉降关系的解析表达式，并且给出由单极及极周土的现场载荷试验来推求复合体荷载～沉降关系的方法     

砂土直剪试验离散元数值模拟与细观变形机理研究

基于离散元法进行砂土直剪试验模拟与剪切宏细观响应研究。采用试样分条带法研究砂土剪切过程中的变形发育情况;记录应力-位移关系,分析砂土剪切应力、应变特性与剪胀特性。通过分析接触力链、接触组构分布、配位数及滑动接触百分比等细观行为演化研究颗粒细观接触状态演变;基于局部孔隙率变化分析颗粒细观分布状态演变;采用颗粒累积转动量和速度场分析颗粒细观运动状态及剪切带发育的细观机制;对离散元软件PFC^2D进行二次开发,实现主应力的可视化。研究表明应变局部化集中于颗粒转动、接触滑动、体胀明显的剪切带内,剪切带内外颗粒不同的运动状态导致细观参量的变化,剪切带厚度为(10~15)d₅₀;力链网络、接触组构和主应力场本质上是一致的,三者主方向在剪切过程中发生了近似一致的偏转。     

地震荷载作用下地下厂房围岩稳定的离散元计算方法研究

 对离散元动力计算方法的理论基础进行了探索,主要是离散元动力计算的实现过程,边界条件和动力荷载的输入问题。在此基础上以某大型水电工程的地下厂房为例,计算在静力和地震荷载作用下,围岩的变形破坏情况,并监测了岩体不同时间速度和位移的变化情况。计算方法与成果可以为地下厂房的抗震工程设计提供指导。     

预应力轻骨料混凝土叠合板非线性有限元分析

对普通混凝土叠合板进行改进,即预制构件采用轻骨料混凝土,后浇混凝土仍然采用普通混凝土,形成了本文的轻骨料混凝土叠合板,其充分的利用了轻骨料混凝土自重轻及普通混凝土受压性能好的特点。在实验的基础上,采用有限单元法分析该板的力学特性,并将分析结果和实验结果进行比较,二者吻合较好,进一步证明该叠合板具有优良性能。     

掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理和影响因素研究

针对掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理不明确的问题,基于现场试验工况,利用Plaxis3D有限元软件建立复合型基础抗拔承载模型,研究其上拔承载机理。在此基础上,研究了土体弹性模量、岩体弹性模量、土体黏聚力对复合型基础各部分的承载影响,分析了掏挖基础和岩石群锚基础的承载力发挥情况、上拔变形、塑性区开展,并给出了复合型基础的改进方案。结果表明:上拔变形刚度较大的岩锚基础对复合型基础的承载极限状态起控制作用;掏挖基础和岩石锚杆基础的上拔变形协调性是影响复合型基础承载力发挥的关键;适当增加掏挖基础嵌入岩石的深度可有效提高复合型基础的抗拔承载力。     

多溶洞地层桩端极限承载力下限有限元法分析

为计算多溶洞地层桩基的极限承载力,通过MatLab平台编制了用于分析多溶洞地层桩端极限承载力下限的有限元法计算程序。采用平面应变模型,并假定材料符合Mohr-Coulomb准则和塑性关联流动法则。定义无量纲参数N来衡量各参数对桩端极限承载力的影响。根据桩与溶洞间的相对位置关系,详细探讨了6种工况下桩端极限承载力的变化规律,并分析了嵌岩深度h_r、上覆土层自重q_s和溶洞直径D的影响程度。分析结果表明:桩端极限承载力随h_r的增大而增大,随D的增大而减小,而q_s的影响基本可忽略不计。此外,还对不同工况下桩端的极限破坏模式进行了分析。最后,通过考虑无溶洞、有溶洞下的2种桩基算例,验证了本文方法的正确性。     

层状岩坡变形破坏及其治理的离散元分析

某大型水电站为顺倾层状人工高边坡,坡体软弱层面、断层、节理和后缘陡倾卸荷张裂隙对坡体稳定性影响大,在自上而下的挖坡过程中,局部坡体发生了失稳座滑。本文分析了边坡的地质条件和岩体结构特征,采用离散单元法模拟了边坡的变形破坏过程,探讨了坡体的变形破坏机理;研究了在滑坡体上继续挖坡,坡体可能发生的变形破坏形态;另根据坡体变形破坏机理及后续开挖边坡可能发生的变形破坏形态,基于离散元数值模拟优化了边坡预应力锚杆和抗滑桩的工程加固支护措施,确保了边坡稳定,监测表明,后续坡体开挖及开挖完成后未出现明显变形破坏迹象。