基于二维弹性变形的碎石桩复合地基固结分析

首先对超静孔压影响下的复合地基二维弹性变形性状进行分析,给出复合地基土体和桩体的体积应变、应力及位移等的解析表达式;然后,基于二维变形分析的结果,给出考虑外部荷载瞬时施加、土体内径竖向组合渗流以及扰动区土体水平向渗透系数3种变化模式的复合地基固结解;最后,对二维变形条件下的复合地基固结性状进行分析。分析结果表明:(1)考虑二维变形特性的复合地基固结解给出的固结度小于同等条件下只考虑一维变形的复合地基固结解答给出的固结度;(2)本文解给出的复合地基桩-土应力比随着地基固结逐渐增大,但和以往一维变形解预测结果不同的是,其值增大到一定程度即停止增长,并不会增大到桩-土压缩模量比之值;(3)跟传统一维变形解不同,本文考虑二维变形的复合地基固结解给出的桩-土应力比在初始时刻并不等于0。     

考虑桩土侧向变形的复合地基固结解

在竖向变形相等的条件下,同时考虑了桩、土在固结过程中发生竖向和侧向变形、土体中的径向和竖向渗流以及土体水平渗透系数的3种变化模式,给出了此类复合地基固结问题的解析解,并对该解和不考虑桩、土侧向变形的现有解答进行了比较,最后对地基的固结性状进行了参数敏感性分析。结果表明：考虑桩体的侧向变形会降低地基的固结速率;桩、土的泊松比越小,地基固结越快;考虑了桩、土的侧向变形后,复合地基的桩–土应力比虽然随固结逐渐增大,但与现有理论预测的不同,该应力比不会增长到桩–土模量比的值。     

碎石桩复合地基中桩土应力比的试验研究

本文通过对碎石桩复合地基进行单桩复合地基静荷载试验 ,分析和探讨了碎石桩复合地基中桩土应力比n与多种因素之间的关系     

碎石桩复合地基桩土应力比及承载力计算

根据桩 土侧向变形及竖向变形协调条件 ,应用弹性理论导出了桩及桩周土的应力 应变关系 ,得出了桩体材料屈服时桩 土应力比的计算式。推出了桩周土处于极限平衡状态下 ,碎石桩极限承载力计算式。指出用碎石桩加固软土地基其效果比较明显 ,但加固土的变形模量大于 8MPa的地基 ,效果不很明显。并通过工程实例 ,将本文计算结果与实验结果作了对比     

刚性桩复合地基设计与实测研究

 桩土应力比与沉降是复合地基设计的2个重要参数,针对复合地基设计中难以考虑位移协调的情况,通过对地基基础共同作用方程进行简化,建立考虑桩土位移协调的设计分析方法,并结合广东地区3个不同类型刚性桩复合地基上建筑物在施工期间的沉降与桩土应力监测实例,得到桩土荷载分担以及沉降的变化规律。实测结果表明,所采用的地基承载力和沉降计算方法较好地反映了工程实际状况,比规范方法更加接近实际情况,研究成果可供今后类似工程设计参考。     

考虑桩阻的非线性碎石桩地基固结分析

从径向土体固结方程出发,利用e-logσ和e-logk模型,推导出瞬时加载情况下,考虑应力集中、涂抹区影响和桩阻效应的复合地基固结解,分析结果表明:随着Cc/Ck的增大,复合地基固结速率减小,且Cc/Ck对固结的影响随桩阻变化很小;应力比对复合地基固结速率的影响较小。     

碎石桩复合地基受力分析

通过动、静力触探来了解碎石桩复合地基桩土强度分布特点;为了了解复合地基在上部载荷作用下桩土受力机理,在碎石桩中埋置应力盒,用载荷试验来模拟上部荷载,从而对其受力进行试验分析。     

碎石桩复合地基固结简化分析

碎石桩复合地基在工程上的应用非常广泛,其应力应变性状的研究已很深入,固结问题也得到了不同程度的研究,但是已有的解析式大多较复杂,工程中难以应用。本文将桩间土径向整体作为一个研究对象,从而避开单独考虑因施工造成的涂抹作用的影响;根据排水量与体变等效原理,用平均超孔隙水压力的概念推导出一种简化的固结计算式。该方法可直接得到不同深度碎石桩和桩间土的平均超孔隙水压力和平均固结度,也可计算复合地基整体固结度。本文推得的解析式简洁且实用性强。     

碎石桩复合地基沉降计算方法的对比分析

本文作者通过对目前存在的一些复合地基沉降计算方法的分析,结合工程实例,探讨大基础复合地基的沉降计算方法,为科研及工程计算提供依据。     

桩间距对桩筏基础结构性能影响的模型试验研究

 为研究桩间距对桩筏基础结构性能的影响,设计并进行不同桩间距的桩筏基础系列模型试验。结果表明,设置不同的桩间距可调配群桩基础中桩与筏板的分担作用,调整桩筏基础的受力性能。常规桩距桩筏基础以桩为承载主体,地基土的荷载分担次之;当桩间距大于6倍桩径后,桩较早进入塑性支承状态,地基土分担荷载能力增强,桩与筏板荷载分担的主次作用发生转换,筏板逐渐转换为基础的承载主体。随着桩间距增大,筏板内力分布由整体弯曲过渡到以局部弯曲为主。桩筏基础桩顶荷载分布规律受桩间距的影响,随着桩间距增大,桩顶荷载由角桩最大逐渐转化为中间桩最大。建议桩筏基础设计方法应考虑桩间距设置对筏板与桩土体系相对刚度、筏板内力和桩顶荷载不均匀特征的影响。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

岩溶区嵌岩桩室内模型试验方案的优化分析

由于现场试验费用高且进行破坏性试验困难,利用室内模型试验对岩溶区嵌岩桩的承载特性进行全面认识具有十分重要的意义。通过对嵌岩桩与基岩相互作用系统的简化,初步设计了整体模型与中心对称模型两种试验方案。试验结果表明:与现场实测结果相比,两种方案均可模拟工程实际。通过对试验结果、实际操作的难易程度以及经济指标等的对比,建议采用中心对称模型试验方案。     

OPTIMIZATION ANALYSIS OF INDOOR MODEL TEST SCHEME FOR ROCK-SOCKED FOUNDATION PILE IN KARST AREA

由于现场试验费用高且进行破坏性试验困难,利用室内模型试验对岩溶区嵌岩桩的承载特性进行全面认识具有十分重要的意义。通过对嵌岩桩与基岩相互作用系统的简化,初步设计了整体模型与中心对称模型两种试验方案。试验结果表明：与现场实测结果相比,两种方案均可模拟工程实际。通过对试验结果、实际操作的难易程度以及经济指标等的对比,建议采用中心对称模型试验方案。     

模型嵌岩桩试验及数值分析

由于嵌岩桩的极限承载力很高,在现场试验中很难将其加载至破坏和监测破坏时嵌岩段摩阻力的分布特征。采用室内模型试验方法对桩1混凝土及桩1岩石界面的摩阻特性进行研究。试验中对两个嵌岩桩模型进行荷载试验,将其中一个加载至破坏。试验结果表明,破坏发生在桩/混凝土界面,而桩身及岩体内部均保持完好。另外,桩/岩石界面上的摩阻力分布是非均匀的;模型桩破坏时在嵌岩段上部产生的摩阻力远大于下部的值。数值模拟结果表明,摩阻力的这种分布特性是因为桩周岩体变形所在界面所产生的法向压应力的影响。试验结果说明,对于建造在高强度岩体中的嵌岩桩,其承载力特性极大地取决于桩/岩石界面的摩阻特性,而摩阻力的分布又受到桩周岩体变形的影响。     

h型抗滑桩模型试验及数值模拟

 通过几何相似比为1∶20的室内模型试验,研究h型抗滑桩的受力机制,采用千斤顶施加各级荷载,得到不同桩排距、不同连梁位置的3根h型抗滑桩弯矩及变形规律。并通过ABAQUS有限元软件建立h型抗滑桩桩–土共同作用模型,对h型抗滑桩几个设计参数进行优化计算研究,结果表明,最优桩排距为5倍桩径,最优连梁刚度为1.5倍桩体刚度,最优嵌固深度为前排桩长度的3/8。最后将该研究结论运用于南宁市一滑坡治理工程中,效果良好。     

海洋平台桩基的振动台模型试验研究

通过海洋平台桩基的振动台模型试验,获得土层振动过程中桩身弯矩和土层中累积孔压的时间过程曲线。进而提出根据土层中孔压的水平,对静力曲线中的静力进行相应折减,即乘以不大于1的比例系数,作为相应孔压水平时桩基侧向承载特性曲线的表征方法。利用该表征方法把试验结果进行了数值模拟,得到能够反映桩基侧向承载特性的比例系数与土层中相应的孔压比之间的关系,即:当土层的孔压比小于0.2时,比例系数为1;当土层的孔压比大于等于0.8时,比例系数为0.1;当土层的孔压比为0.2～0.8时,比例系数随孔压比的增加在1和0.1之间线性减小。     

沉渣预压处理的群桩模型试验研究

为减小灌注桩桩底沉渣对承载力的影响,基于桩土共同作用原理,结合桩侧摩阻力发挥所需的位移对沉渣加以利用,并据此设计模型试验,试验包括两桩、三桩、四桩共3种桩基形式,分别对带沉渣与不带沉渣2种状况下群桩的承载性能展开研究。试验结果表明,相对不带沉渣的桩基而言,带沉渣的群桩在预压处理过程中,荷载–位移曲线在沉渣被压实前后会表现出台阶状的特点;经过预压处理后,桩体的位移较大,桩侧摩阻力发挥更充分;桩端阻力在沉渣被压实前很小,沉渣被压实后逐步发挥,并最终达到不带沉渣桩的水平。通过对带沉渣桩的荷载–位移曲线进行平移处理发现,桩基在牺牲一定沉降后承载力可恢复正常,且因沉降后的承台与土体接触紧密,使得桩土共同承载,往往使得处理后的桩基具有更高的竖向承载力和更好的水平承载性能。研究成果可为类似工程提供参考。     

PCC桩芯土室内模型试验研究

通过自行研发的试验装置,对PCC桩进行单桩以及单桩复合地基的室内模型试验,从而得出桩芯土的工作性状。从试验结果看出,桩芯土是发挥作用的。     

塑料套管现浇混凝土桩倾斜对承载性能影响的模型试验研究

 通过模型试验研究竖直桩与倾斜角度为5°,8°,10°和15°倾斜桩的承载性能,分析倾斜对塑料套管现浇混凝土桩(以下简称TC桩)单桩承载力、桩顶沉降、桩身水平位移、桩身弯矩、桩身轴力及侧摩阻力和端阻比的影响。模型试验结果表明：(1) 当TC桩倾斜度不大于8°时,对承载力和桩顶沉降影响不明显,对于倾斜10°,15°的桩,承载力明显降低;(2) 倾斜桩桩身水平位移和弯矩主要发生于1/3桩长范围内,且均随着荷载和倾角的增加而增大;(3) 竖直桩及各倾斜桩的侧摩阻力随深度的增加呈先增大后减小的趋势,随着倾角的增大桩极限侧摩阻力的平均值略有增大,侧摩阻分担比较大;(4) 端阻力和端阻比基本随荷载的增加而增加,随倾角的增加而减小。采用Origin软件应用Sigmoidal函数拟合,得出模型桩极限承载力随桩体倾角的计算公式,并根据现场实测数据,给出现场应用时修正系数的取值范围。