刚性桩复合地基渗流固结性能分析

基于饱和砂井渗流固结理论,推导了综合考虑褥垫层、桩、土模量的刚性桩复合地基渗流固结解析解。在ABAQUS中使用Modified Cam-clay模型和孔压单元模拟桩间土体,建立单桩复合地基有限元分析模型。计算结果与某高层结构刚性桩复合地基静载试验吻合较好,验证分析模型的有效性。使用该分析模型,研究褥垫层厚度、模量,桩长对刚性桩复合地基受力及固结变形的影响。结果表明：刚性桩复合地基固结速度远大于天然地基,固结速度随褥垫层模量增大而增大,随井径比减小而增大;结构施工过程中,地基固结沉降已基本完成;褥垫层模量的增大可减小刚性桩复合地基固结沉降,但褥垫层厚度及排水土层厚度的增加都会加大固结沉降。     

CFG桩网复合地基加固物流地坪深厚软土地基的三维数值模拟分析

结合湖州某物流园采用CFG桩网复合地基处理大面积深厚软土的工程实例,运用Midas GTS有限元软件建立桩网人工复合地基三维固结模型,计算模拟不同垫层厚度、土工格栅层数、桩长等设计参数对沉降变形的影响以及土工格栅在桩网固结模型中的受力特征。计算结果表明:地基整体沉降变形随填土垫层厚度的增加而增大,随土工格栅层数的增加而减小,随桩长增加而减小;土工格栅最大拉力随着土工格栅层数增加而减小,在桩帽顶部角点处产生部分应力集中,且在桩帽之间挠度明显增加。为此,控制垫层厚度、土工格栅层数、桩长等措施能有效减小地基沉降变形,为今后软基沉降控制等相关工程提供借鉴。     

居民房屋建筑地基基础工程的施工技术

不均匀沉降现象是影响传统民居结构安全性能的重要因素,本文以我国某村落单层民居工程为例,为提高房屋建筑结构的安全性能,总结了现有地基土土类简易判定方法。通过对地基土壤进行判定明确土壤性质,利用固结试验计算地基变形模量及荷载,并采用水泥注浆以及静力压桩对房屋建筑地基基础进行加固。经过分析发现,采用注浆法对浅层地基进行加固能够有效避免地基出现漏浆现象;采用静力压桩法对浅层基础进行加固时,设置反力梁能有效控制沉降效果,防止建筑墙体结构在静力压桩过程中出现沉降现象。     

刚性基础下复合地基桩长计算方法

由于刚性基础下的复合地基没有考虑桩土变形协调和土的沉降位移,桩土相对位移计算偏大,导致计算桩侧摩阻力值偏大而设计桩长偏小。针对复合地基传统设计方法的不足,建立了一个考虑桩土变形协调和土的压缩变形对桩体荷载传递影响的双曲线模型函数,以及建立了荷载从桩顶向下传递计算的方法,可更准确计算桩侧摩阻力及桩端荷载,桩底土层沉降采用切线模量法计算,以桩体压缩量及桩端土体沉降量为控制要求,进而可以确定满足复合地基承载力及沉降要求的单桩长度。通过工程实例验证,该方法计算得到的复合地基桩长与实际工程中桩长基本一致,为今后复合地基桩长设计提供参考。     

软粘土地基中挤土桩沉降时效性分析

位于饱和软粘土地基中的挤土桩。由于沉桩过程中地基土产生挤土效应及超静孔隙水压力，同时随着超静孔隙水压力的消散，桩周地基土产生再固结沉降。在研究沉桩过程中超静孔隙水压力的形成及消散规律的基础上，研究了桩周地基土再固结沉降的变化规律；从桩土相互作用的原理出发，研究了在桩周地基土再固结沉降的作用下，工程桩基沉降的计算方法。研究表明：由于桩周地基土的再固结沉降作用，工程桩基产生较大的沉降量，其值远大于垂直荷载作用下的桩基沉降；由于桩周地基土的再固结，桩基沉降随着时间的推移而增长。     

桩-筏(梁)基础设计中地基反力的确定方法

桩 -筏 (梁 )基础设计时 ,筏板 (梁 )底部的地基反力的确定是十分关键的 ,它不仅受到上部结构的刚度影响 ,还受到地基土的固结度随着时间的增长而不断变化及地基刚度的时效性等的影响 .设计时其计算模型的建立又和桩 -筏 (梁 )的刚度有关 .根据地基土在桩 -筏 (梁 )基础的作用下的实际受力状况 ,结合工程实例 ,提出桩 -筏 (梁 )基础设计时简化计算的 3种模型及 3种型使用时的注意事项 .     

上部结构刚度对桩基承台加防水板的影响

基于弹性理论和变形协调关系推导了桩基承台加防水板时的桩土应力估算公式,采用ABAQUS建立了上部结构-桩基承台加防水板-地基共同作用模型和仅考虑桩基承台加防水板-地基共同作用模型,对比分析了上部结构刚度对地基反力、桩顶反力、基础底板内力与变形的影响,计算了不同位置处桩顶实际反力与设计反力的比值。利用"生死单元"技术模拟施工过程,研究了荷载分配比、单位荷载差异沉降、底板弯矩等随施工层数的变化规律。结果表明:荷载分配与桩-土刚度比、持力层硬度、柱距、防水板厚度等因素有关;防水板底土能承担20%左右的上部结构荷载,考虑上部结构刚度后板底反力分布更加均匀,防水板的"架越作用"不明显,角桩和边桩增荷而中部桩卸荷,基础底板差异沉降显著减小,承台最大弯矩截面由墙边处变为跨中处;逐层施工中桩分担的荷载逐渐增加,而防水板底土和承台底土分担的荷载逐渐减小,并且这种增加或减小的趋势逐渐减缓;上部结构刚度约束基础差异沉降的能力是有限的,考虑逐层施工后承台最大弯矩增加,防水板柱下板带最大弯矩减小,跨中板带弯矩始终很小且几乎无变化。     

关于基础设计竖向荷载取值的看法

一、基础设计竖向荷载的取值 我们知道，地基土的沉降变形由瞬时沉降量、固结沉降量和次固结沉降量组成，其中瞬时沉降量通常所占比例较小，而固结变形和次固结变形存在明显的时间效应。因此，在对地基基础进行竖向承载力验算时，应以恒载与活载的组合为主，同时适当考虑风载和地震作用的影响较为合适。具体地说，就是在不须抗震计算的工程中，     

上海郊区某水闸外移工程地基处理方案比选探讨

上海地区主要为软土地基,新建水闸的承载力和沉降控制极为重要。特别是闸首作为水闸的主要部位,在整个水闸中荷载最重,尤其需要注意承载力和沉降的控制。由于很多水闸临近房屋等建筑物,地质条件较差及现状位置环境的复杂性决定了在水闸设计中因地制宜地进行地基处理极为重要。本文以上海金山池泾水闸外移工程为实例,选择钻孔灌注桩和预制方桩两种地基处理方案进行了对比分析,结果表明采用前者更具有综合优势。     

东港市黄旗闸淡、海水交汇处闸墩混凝土破损冬季快速修复

东港市黄旗闸是一座具有防洪、灌溉、挡潮综合作用的中型水闸。一九八三年秋季建成应用至一九九八年时，闸中墩海水高低潮位之间混凝土已经严重剥落，钢筋锈蚀外露，靠近闸门处已出现渗漏水现象。友谊灌区在一九九八年初冬季节对黄旗闸闸墩破损混凝土进行了快速修补。本文重点叙述了黄旗闸闸墩的破损原因；采用的快速修补材料技术性能以及在初冬季节东北低气温条件下利用海水落潮期进行闸墩的快速修复工作过程。     

大直径钻孔灌注桩负摩阻力试验研究

 针对大面积堆载情况下,周边土体的沉降使桩基产生负摩阻力从而导致桩基承载力特性变化的问题,以宁海电厂工程2组冲孔灌注桩的现场负摩阻力试验为例进行讨论。通过对原位试验结果的全面分析,探讨桩周土体固结沉降对桩身所受下拉荷载和中性点位置的影响。根据实测桩土沉降曲线确定的中性点与根据桩身轴力沿深度变化曲线确定的中性点位置大体相一致,位于可压缩土层下部,桩身最大轴力随固结时间而增大,中性点位置也随时间略有上移;分析桩侧摩阻力系数的大致范围以及施工工艺对负摩阻力的影响,现场试验得到的桩侧摩阻力系数为0.3～0.4,由于桩基施工的影响导致该值与规范相比略大,工程中应充分考虑成桩工艺对负摩阻力的影响;指出负摩阻力桩基的设计分析中沉降计算至关重要。得出的结论可指导同类工程的设计和施工。     

长、短桩及长短组合桩加固地基特性分析

 在典型工程的地基加固方案优化设计中,采用有限元分析法,对天然地基上的筏板基础、短桩加固、长短组合桩加固、长桩加固等方案进行系统计算与分析。作用相同荷载时,短桩加固地基的荷载水平–变形曲线接近天然地基,长短组合桩加固地基的荷载水平–沉降曲线接近长桩加固地基。基础中心剖面上土体的沉降分布及5 m深处平面上的沉降分布也是短桩加固地基接近于天然地基,长短组合桩加固地基接近于长桩加固地基。短桩加固地基与天然地基具有相似的塑性开展强度及范围,且集中在上部土层。长短组合桩加固地基则与长桩加固地基相似,塑性点往深部传递到桩端持力层。长短组合桩与长桩加固地基的反力分布及大小接近。     

大规模桩筏基础非线性共同作用简化分析方法

提出一种分析桩筏基础非线性共同作用的简化分析方法。将单桩的载荷试验结果应用到桩筏基础的沉降分析中,从而使得沉降预测结果更符合工程实际情况。将筏板假定为弹性薄板,筏板下的群桩假定为相互作用的非线性弹簧,使用双曲线函数拟合载荷试验的Q-S曲线,并用它来模拟桩在荷载下的非线性响应。采用相互作用系数法分析桩-桩间的相互作用,同时考虑桩的“加筋”对相互作用系数的影响。为了简化计算,采用多项式拟合桩-桩、桩-土相互作用系数。使用弹性半空间或有限层理论分析土节点间的相互作用。经过实例分析比较,该方法不但可以节省大量机时,而且可以得到较满意的预测结果。该简化方法可以用于工程实践。     

斜拉桥承台-桩基-地基共同作用非线性有限元分析

考虑承台、桩基和地基三者的共同作用,以及土的塑性特征,采用三维有限元对承台系统受力进行了非线性分析。研究了地基不均匀沉降随荷载增加的变化趋势,桩顶反力的发展过程以及塔柱承台及系梁的应力分布,明确了现有设计下承台系统的工作性状。并对不均匀沉降引起的次应力作了进一步的分析,得出不均匀沉降对承台应力尤其是系梁区应力的影响。指出合理的桩基设计,不但可以降低次应力还可以有效减少配筋率,克服因配筋太多引起的施工不便。     

复合桩基地基土中附加应力分布特征及沉降计算简化方法

利用有限单元法模拟分析了复合桩基在竖向均布荷载作用下的工作状态,经与常规桩基的计算结果分析对比,并结合有关试验结果以及经典的Boussinesq解答,得出了复合桩基地基土中附加应力的分布特征和变形规律。复合桩基桩间土存在较大的附加应力,并且沿桩身分布较为均匀,桩间土存在压缩变形,复合桩基沉降计算应同时考虑桩间土和桩端以下土体的压缩,最后提出了复合桩基沉降计算的简化方法并应用到工程实例计算中。     

深厚软土超长预应力高强混凝土管桩轴向受力性状的试验研究

通过在管桩的钢筋笼里面添加带应变计的附加钢筋,对珠海保税区深厚软土地基中超长预应力高强混凝土(PHC)管桩进行了轴向静载试验和桩身轴力的测试,探讨了深厚软土地基中超长PHC管桩的竖向承载特性和荷载传递机理。结果表明在深厚软土地基中,超长PHC管桩表现出端承摩擦桩的承载性状,因此应当选择压缩性较小的土层作为持力层;超长PHC管桩的桩端土刚度对桩侧摩阻力的发挥有极大的影响,提高桩端土刚度对桩侧摩阻力有明显的增强作用;适当地增加桩长可以提高桩基的极限承载力;在长细比较大的超长PHC管桩设计中,除了从极限承载力和桩顶沉降来考虑外,还应该注意桩身强度的影响;同时,在沉降计算中,要充分考虑桩身压缩引起的沉降。该试验方法和试验结果对今后PHC管桩的研究和设计应用具有重要的指导意义。     

水泥搅拌桩复合地基固结沉降变形分析

基于Biot固结理论,研究了水泥搅拌桩复合地基固结过程中的沉降变形规律。将复合地基视为复合土层和天然土层的综合体,使用有限元方法进行数值算例分析。结果表明:水泥搅拌桩复合地基的沉降变形具有随时间发展逐渐增大,渗透系数对沉降发展速率有重要影响,提高置换率、增加状体模量和增加桩长等措施均可以减小固结沉降,但是增加桩长的效果最明显。     

CFG桩复合地基参数敏感性数值模拟

采用有限元分析软件对CFG桩复合地基特性进行研究,对不同的敏感因子,如结构类型、桩间距、桩长和桩布置方案对CFG桩复合地基沉降规律以及桩土应力比的影响进行数值模拟。研究表明:CFG桩复合地基采用桩板方案时,地基沉降更加均匀;减小桩间距,CFG桩复合地基整体沉降减小的效果比较明显;增加桩长有利于减小沉降,长短桩的使用可以降低工程费用,使工程更加经济;边坡疏桩可以减小路基的沉降盆。     

酸性土腐蚀对钢桩基础承载性能的影响

土质酸性是导致钢桩腐蚀的主要原因之一。服役于酸性土中的钢桩将会被侵蚀,导致桩身材料劣化,影响了桩基的安全性和耐久性。为了了解腐蚀桩的承载性能,通过中性和模拟酸性土两种环境下的桩基室内模型试验,测得腐蚀前后承台沉降量和桩端阻力值随桩顶加卸载的变化规律以及地面堆载固结过程中各土层沉降量、桩端阻力值、桩身轴力值以及桩侧摩阻力的变化情况。研究表明,由于腐蚀钢桩表面产生大量疏松的锈蚀产物,使桩–土界面的黏着力大大降低。桩顶承台的沉降量较未腐蚀桩大,腐蚀桩的桩端阻力值比未腐蚀桩大。而在堆载固结条件下,由于堆载作用不仅加速了桩间土体的固结,桩–土界面再次挤密,单桩以及群桩中各桩的桩端阻力值减小。腐蚀桩的中性点位置明显下移,腐蚀率越大的桩,桩侧负摩阻力的增加值越大,腐蚀前后中性点位置处桩身轴力变化率越大。研究成果可以为腐蚀条件下各类桩基载荷性能研究提供参考。