CFG芯水泥土环组合桩复合地基动力特性试验研究

基于优化桩型的观点,将工法成熟的水泥粉煤灰碎石桩(简称CFGP)和夯实水泥土桩(简称RCSP)进行组合,设计CFG芯桩-水泥土环桩(简称CFGCP-RCSLP)组合桩复合地基,通过现场试验研究CFGCP-RCSLP组合桩复合地基的静力特性和动力特性。现场载荷试验表明,当土性、桩长、桩间距相同的情况下,CFGCP-RCSLP组合桩复合地基的荷载沉降曲线具有明显的线性关系,复合地基承载力比CFGP复合地基降低19.1%,比RCSP桩复合地基降低23.8%,比天然地基增加了102%。现场爆破试验表明,在爆炸能量、爆炸点位置相同条件下,复合地基的动力特性主要取决于土性、桩体刚度分布和堆载的大小。爆炸点的位置直接影响CFGCP-RCSLP组合桩复合地基中峰值加速度沿桩体的分布规律,堆载的增加使得各测点的峰值加速度明显降低。     

同一场地上不同桩型复合地基的静力特性试验

该文对同一场地上的碎石桩复合地基、CFG桩复合地基、CFG长桩和水泥土短桩组合桩复合地基和CFG芯水泥土桩复合地基进行了现场载荷试验和变形试验。试验结果表明:桩径和桩间距相同条件下,两种组合桩的荷载沉降曲线接近线性关系,碎石桩复合地基荷载沉降呈明显的非线性关系;单一桩型复合地基承载力略高于两种桩型组合桩复合地基的承载力,碎石桩、CFG桩、CFG长桩水泥土短桩组合桩和CFG芯水泥土桩组合桩复合地基的承载力分别为210kPa、225kPa、197kPa和182kPa;CFG桩与桩间土之间的应力比,CFG芯水泥土桩组合桩复合地基最小、其次是CFG桩复合地基、CFG长桩水泥土短桩组合桩复合地基中最大。从应力分布的观点CFG芯水泥土组合桩复合地基应力分布较其他三种复合地基均匀;复合地基的深层变形受布桩形式的影响较大。     

双向增强体复合地基桩土应力比计算

针对竖向增强体-水平增强体-桩间土的整体相互作用特点,将水平向加筋垫层视为具有一定刚度的板,竖向桩体及桩间土简化为刚度不同的弹簧系列。以单个竖向桩体影响范围内的复合地基作为典型单元体进行分析,基于Winkler弹性地基圆板理论推导出水平加筋体的挠曲函数表达式,导出双向增强体复合地基桩土应力比计算式。最后对某工程算例进行计算分析,对路堤荷载大小、工后沉降值、面积置换率、桩土刚度比进行了参数研究,并探讨了桩土应力比随其主要影响因素的变化规律,计算与实测结果吻合较好。     

素砼桩复合地基坚向荷载下受力特性的试验研究

本文结合素砼桩复合地基现场载荷试验,测定桩顶反力、桩间土反力,研究桩、土受力特性。分析了复合地基桩土应力比,桩、土荷载分担比,桩 体应力集中系数及桩间土应力减小系数的变化规律。     

瑞利波作用下成层地基中单桩横向振动分析

采用文克勒地基梁模型建立了成层地基中桩土相互作用的粘弹性模型,并利用现有的成层地基中的瑞利波弥散曲线解析解,通过解析法建立了瑞利波作用下多层介质中的桩体横向位移计算公式。在此基础上通过计算实例分析发现,无量纲频率α0、桩土相对刚度比Ep/Es、桩顶约束条件是影响桩体横向位移变化规律的主要因素,随着无量纲频率、桩土相对刚度比的增大,桩土分离的现象逐渐变得显著,桩顶约束的出现也会引起相同的结果。     

港珠澳大桥桥梁钢管复合桩设计方法研究

介绍了港珠澳大桥项目概况及桥梁钢管复合桩工程设计方案。通过现场调研、资料收集、理论计算、数值模拟、室内外物理模型试验等手段,开展了大直径钢管复合桩受力性能试验和理论分析研究。详细分析了钢管与混凝土桩体的共同作用机理与协同工作性能,提出了钢管复合桩抗压刚度、抗弯刚度、竖向和水平承载能力计算方法,并验证了所提出的设计方法的正确性。研究成果对于完善钢管复合桩设计计算理论、优化施工工艺、相关规范修订、拓宽应用范围等提供了技术支持及实践依据。     

水泥深层搅拌桩在工程中应注意的问题

本文提出了水泥深层搅拌桩在设计、施工及截桩、接桩中应注意的问题，并根据对许多工程的复合地基载荷试验结果的分析总结，提出28天的复合作用基本接近90天的复合作用，对实际工作有借鉴意义。     

CFG桩复合地基承载特性试验分析

在垂直荷作用下ＣＦＧ桩复合地基的受力性状有别于其它桩组成的复合地基,本文结合实际地基处理工程,通过现场试验,对ＣＦＧ桩复合地基的加固机理和在荷载作用下桩,土的受力特性进行了研究分析,在此基础上提高了ＣＦＧ桩复合地基承地菌计算公式,经工程实测证,计算值与实测值比较接近,可供设计计算参考。     

深层搅拌桩施工质量控制和承载力静载荷试验分析

本文论述了深层搅拌桩加固机理,介绍了水泥土搅拌桩复合地基施工质量控制和地基静载荷试验措施,供大家参考。     

夯实水泥土桩复合地基动力特性和时程响应影响因素分析

采用爆破地震动模拟天然地震动的方式对足比尺夯实水泥土桩复合地基进行现场动力试验研究.在空载时对天然地基和夯实水泥土桩复合地基的动力特性和时程响应进行了分析:对单桩和群桩复合地基分别在脉动和爆破作用下的动力特性和时程响应进行了分析.研究了爆破作用下,单桩和群桩复合地基峰值加速度、最大水平位移的变化规律;夯实水泥土桩在不同...     

广义复合基础的概念和工程实践

上部结构、基础、地基(含桩基)始终是一个共同作用着的整体,衡量这个整体是否安全可用,主要看建筑物的平均沉降与差异沉降是否满足要求。研究表明:对地基(含桩基)的支承刚度的大小和分布进行合理的调整是差异沉降控制设计最有效的方法。在此基础上提出了广义复合基础的概念,并对地基土承载力的合理取值进行讨论,同时给出了几种对地基支承刚度进行合理分布的方法,尤其是自适应变形调节器的研制,为解决端承桩复合桩基应用的难题提供了可能性。工程实例的成功应用表明:该文提出的广义复合基础的设计方法和相应的变形调节装置具有广阔的应用前景。     

减沉桩基础作用特性的有限元分析

合理地控制沉降是减沉桩基础设计的指导思想和目标,由于这种基础形式形成和发展较晚,实际工程中大都以以往的经验为依据进行设计。采用弹塑性有限元法模拟减沉桩基础,分析桩土共同作用的机理,结合典型工程,重点分析影响沉降量的各个要素,并充分发挥有限元分析方法的特长比较了沉降量对各个影响因素的敏感程度,为减沉桩的设计提供理论依据和有效途径。有限元分析结果与工程实测结果吻合较好,表明减沉桩基础中桩和桩间土协同工作,共同承担上部荷载,能很好地控制建筑物的沉降量;调整桩长是控制沉降量的最有效手段。     

Finite–infinite element for dynamic analysis of axisymmetrically saturated composite foundations

The formulations of axisymmetrically infinite elements for dynamic analysis of vertical vibration problems in unbounded saturated composite foundations are presented. The theoretical basis as well as the implementation of the elements is discussed, and the element decay functions are derived using the analytical solutions of axially symmetric configurations. Using the proposed finite–infinite element method, the surface vertical displacements of air‐saturated soil (‘dry’ soil) and of water‐saturated soil with extremely low permeability subjected to a surface point excitation (called as the Lamb's problem) are calculated and the results agree very well with the existing theoretical solutions of single‐phase elastic media. As an application, the velocity admittances of a concrete block resting on cement mixing‐pile or gravel‐pile saturated composite foundations are calculated. The influence of soil permeability and pile rigidity on the dynamic response of the composite foundations is investigated. The method proposed by this paper is a simple and reliable numerical one that could be used to study axisymmetrically dynamic problems of layered saturated media and to get the mechanism of dynamic testing on single‐pile saturated composite foundations. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于Winkler地基理论的横向受荷长桩非线性动力响应模型试验

基于Winkler模型,将弹性地基离散化为线性弹簧,建立长桩-弹簧动力相互作用模型试验系统,研究了桩顶横向简谐激励下桩基的非线性动力响应.通过两组共12种工况模型试验,分析了桩身参数、地基约束、桩顶配重和激励特征等对桩基动力响应幅值、共振和空间运动的影响.试验结果表明:随激励幅值增大,桩基动力响应的非线性特征显著;在特...     

桩基震陷的有效应力动力计算方法

本文提出一种能够全面考虑应力、应变、振动孔隙水压力、震陷以及桩土界面规律的上体动力计算模型,并将该模型与Ｂｉｏｔ两相介质动力固结方程相结合,建立了拉基震陷的有效应力动力计算方法。液化砂土地基上典型高层建筑的拉基震陷计算发现：地基液化可以使柱产生较大的震陷,地震期间桩基的瞬时沉降较小,震陷的主要发展阶段是在地震结束以后的一段时间。     

风积砂地基装配式基础下压水平力组合荷载试验

根据塔克拉玛干沙漠腹地2 个装配式基础的现场试验,分析了下压与水平力组合荷载作用下风积砂地基装配式基础的变形、结构受力特性以及地基土压力变化规律,并采用Veisc 理论计算了下压与水平力组合荷载作用下风积砂地基的极限承载力。结果表明,在下压水平力组合荷载作用下:1) 风积砂地基装配式基础顶部竖向和水平方向的位移值相差不大。基础顶部竖向沉降主要由支架压缩量和地基沉降量组成,在极限荷载工况时,角钢支架变形量为风积砂地基沉降量的2 倍~3倍,最终是由于地基的水平承载力不足而使得基础丧失承载能力;2) 角钢支架处于压弯受力状态,在破坏荷载时,尚未达到角钢屈服应力,也未出现压曲失稳;3) 风积砂地基装配式基础的承载性能与基础底板混凝土板条的排列方式有关,平行于混凝土板条轴线方向的水平承载能力高;4) 可采用Vesic理论计算风积砂地基装配式基础在倾斜荷载作用下的竖向下压极限承载力。     

内置圆钢管斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载试验

通过开展输电线路新型内置圆钢管斜柱扩展基础上拔和水平力组合荷载作用下的4个现场试验,分析了主柱配筋和锚固件设置方式对其承载性能影响规律,研究了该类型基础的破坏机理。结果表明：上拔水平力组合荷载作用下基顶荷载位移曲线具有明显的弹性、屈服阶段和破坏阶段;主柱纵筋可提高柱身强度,当柱身强度满足承载要求时,地基土体发生剪切破坏...     

刚性桩复合地基竖向承载特性分析

为研究刚性桩复合地基的承载机理,利用有限元程序,对刚性桩复合地基在竖向荷载下的轴力、沉降特性进行了计算分析,着重讨论了桩身轴力、基础沉降等随垫层厚度、垫层模量、桩长、土体模量及桩间距等因素变化的规律,并在此基础上对刚性桩复合地基设计参数的选取原则进行了讨论。     

侧向流动地基单桩基础离心机振动台试验研究

该文在清华大学土工离心机振动台上开展了倾斜可液化地基中刚性单桩基础的试验研究, 观测了地基的加速度、位移、孔压和桩基础的弯矩等响应。研究结果显示:地震中地基浅层部分较快达到液化状态, 不同深度超静孔隙水压力的累积与消散并不相同;砂土的液化使得地基的加速度响应发生变化, 有效地过滤了地震波的部分高频段;地震过程中桩身弯矩峰值出现在浅层地基达到初始液化后, 且最大弯矩出现在桩头;倾斜地基使得桩身产生了较大的残余弯矩。由此表明在侧向流动地基中, 液化前、液化后大变形和地震后永久位移三个不同阶段桩的受力并不相同。在进行可液化地基中桩基础的研究中, 应考虑这三个不同阶段桩基础的受力要求。该研究加深了对倾斜液化地基中桩基础的地震响应的理解, 有助于进一步的揭示地震过程中可液化地基桩基础的震损机理。     

土体液化大位移条件下群桩动力反应振动台模型试验

设计并开展了可液化场地群桩基础大型振动台模型试验,再现了倾斜场地土体液化、流滑以及桩基倾斜等宏观现象,分析了场地土体及桩基结构地震反应特征。结果表明:群桩存在时的液化倾斜场地流滑可区分为局部流滑和整体流滑两个阶段;倾斜场地土体中的振动孔隙水压力演变过程和空间分布受土体流滑影响,桩间土相对不易液化;斜坡倾角越大,土体侧向大位移可引起更大的桩侧动土压力反应和桩基承台偏移量。但是,该文试验结果表明,桩基结构的倾斜在一定程度上弱化了其内力反应;无论是倾斜场地还是水平场地,桩身弯矩最大值均出现在非液化土层与液化土层分界面附近。