按地基允许变形确定既有建筑地基承载力的试验方法

通过持载的荷载试验确定既有建筑的地基承载力,地基允许变形是其控制标准.实际工程中通过荷载试验确定的地基承载力特征值所对应的沉降值与实际基础沉降值会因荷载板尺寸效应和空间效应出现差异.本文通过大比尺室内模型试验,结合实例分析荷载试验沉降值与实际基础沉降值之间的比例关系.在实际工程确定既有建筑地基承载力时,是在建筑物旁相同性质的土体上做持载7d的荷载试验,将持载7d的试验沉降值与实例计算的基础最终沉降值对比分析,结合既有建筑增层改造前对建筑物允许变形的鉴定评价以及规范规定的地基允许变形值,通过一定的比例关系将实际基础沉降允许值转换为试验沉降允许值,根据试验沉降允许值的范围,选择合适的允许变形指标确定既有建筑的地基承载力.     

时间效应影响下既有建筑地基土压密的试验研究

通过大比尺室内模型试验,对时间效应影响下地基土的压密作用进行了分析研究。试验中在天然地基上对刚性基础模型进行持载3 d～49 d的载荷试验,并在加载过程中对基础板下以及基础板外不同深度处的土层位移进行测试,得到土体压密效应主要作用在持载一周的时间内。试验完成后对基础板下,基础板外取土样进行土工试验,得出土体压密后的土的物理力学性质的变化规律。     

既有建筑桩基础再设计地基承载力和沉降计算方法的试验研究

为了研究既有建筑桩基础增层改造前后地基基础的工作性状,进行了与工程实际相符合的现场试验.通过一组单桩持载与不持载试验、一组四桩承台基础持载与不持载试验,对既有建筑桩基础在长期荷载作用下地基土的性状改变、再加载时Q～s曲线变化情况以及直接增层时地基承载力和沉降计算方法做了有益探索.     

载荷板尺寸效应对水泥土搅拌桩静载试验的影响

载荷试验是目前研究水泥土搅拌桩复合地基承载力的重要手段。结合云南某机场工程实例,详细说明了利用载荷试验确定机场边坡稳定影响区复合地基承载力的全部过程。揭示了复合地基载荷试验获得的复合地基承载力特征值、沉降量与其对应载荷板尺寸之间的相互关系。     

粉喷桩单桩承载力的时效分析

采用土的弹塑性模型和弹性力学理论，分别对桩周土和桩身应力的传递及变形进行了分析，建立了单桩的受务模型，并得到了其理论解，证明单桩承载力随成桩时间的增长而有明显的提高；通过某工程的粉喷桩单桩载荷试验资料，分析了在饱和土层中，粉喷桩复合地基单桩承载力的时间效应问题，且地下水对其也具有较大的影响。掌握单桩承载力的时间效应规律，对粉喷桩复合地基的优化设计及确定载荷试验的时间具用重要的意义。     

载荷试验确定复合地基承载力的分析

复合地基载荷试验综合反映了桩及桩间土的承载性状.在实际工程中,如何通过载荷试验曲线确定复合地基承载力存在着应用上的一定困难.通过分析各载荷试验确定承载力的方法,提出以沉降变形控制,最好采用相对沉降法和回弹法确定复合地基承载力.     

探讨复合地基工作性状研究的新方法

通过在某施工现场的单桩静载荷试验中的载荷板下埋设土压力盒的方法,测试出试验加载过程中的桩土应力比,并结合静载荷试验中记录的沉降数据推断桩土应力比与搅拌桩复合地基的承载力以及变形之间的关系,阐述搅拌桩复合地基的工作性状。     

强夯+CFG桩复合地基在较厚回填土中的应用

通过工程实例,介绍了在较厚回填土中采用强夯+CFG桩复合地基进行地基处理以提高地基承载力及控制沉降的设计及施工方法。强夯后对表层土进行标准贯入试验及静力载荷试验,打入CFG桩后对复合地基承载力进行单桩复合地基静载荷试验与单桩竖向抗压静载荷试验检测,结果表明地基承载力与变形均满足规范要求。工程实例表明采用此方法可节约造价、缩短工期且安全可靠。     

增量加载有限元法在地基承载力分析中的应用

基于增量加载有限元方法,通过数值载荷试验分析,研究了水平地基和斜坡地基承载力特性及载荷板尺寸效应对地基承载力的影响,研究结果表明规范中针对载荷试验拟定的载荷板尺寸是合适的,对于斜坡地基,坡边距、坡度变化对承载力较为敏感,分析表明:当坡边距大于基础宽度的3.5倍时,地基承载力损失较小;当坡边距一定时,斜坡坡度小于35°时承载力损失较小,坡度大于45°时承载力损失较大。研究成果为斜坡地基承载力确定提供参考。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力试验分析

在复合地基载荷试验要点中,当压力-沉降曲线是平缓光滑曲线时,允许“按当地经验确定相对变形值,按相对变形值确定的承载力特征值f_(sp·k)不应大于最大加载压力的一半,该规定给试验者留下了一定的余地。在进行复合地基承载力测试时,若能进行桩土应力分担比试验,则可复核桩承担的应力值是否小于桩体抗压强度,桩间土承担的应力是否小于桩间土允许承载力或天然地基允许承载力。     

流变性软土地层桩基沉降位移的粘弹性解析方法

考虑流变性软土地层桩基工程特性,并通过构建桩底土体虚拟柱状结构模型,建立了由桩体变形和桩底沉降时效特性的桩基沉降位移计算模型及其理论解。研究了桩基承载模式及其随荷载的演变规律、对应承载模式条件下桩基沉降位移及其时效特性。结果表明:软土地层中桩基荷载通过桩周阻抗自上而下传递,桩基承载模式随荷载增大存在摩擦承载模式、摩擦与桩端共同承载模式及其随荷载与环境条件逐步演化的动态关系;当桩基处于摩擦承载模式时,桩基沉降位移等于桩体压缩瞬态弹性变形;当桩基承载模式处于摩擦与桩端共同承载状态时,桩基总位移为桩体变形和桩底土体沉降位移的叠加,受土体的流变特性影响,桩基总位移呈现显著的时效特性,且随荷载增大桩端承载效果以及桩基位移的时效性愈加显著。     

确定地基承载力的新方法

地基承载力的合理确定对地基设计是最重要的一个内容。现场原位压板试验被认为是确定地基承载力最可靠的方法。但实际基础的地基承载力不仅与土性有关,还与基础的尺寸、埋深和沉降要求有关,压板试验的尺寸不是实际基础的尺寸,如何由压板试验合理地确定实际基础的地基承载力是一个还没有很好解决的问题。提出一个新的解决方法,即由压板试验反算地基的强度参数和变形指标,然后用这些参数对具体基础采用切线模量法计算基础的荷载和沉降关系的p–s曲线,再根据上部结构对基础的沉降要求和地基强度安全系数要求的双控原则,由p–s曲线确定满足沉降和强度要求的地基承载力,而不是直接由压板载荷试验曲线来确定地基承载力,这样可以更好地考虑基础的尺寸效应。通过案例进行了说明,并与现行的规范方法进行了比较,说明了新方法的合理性。     

刚性桩复合地基尺寸效应试验研究

 为了研究刚性桩复合地基承载性状受基础尺寸大小变化的影响规律,自主研制一个模型箱试验装置,开展4个不同尺寸压板的地基土以及复合地基载荷试验和单桩载荷试验等相关模型试验,获得一套模型试验测试成果。试验结果表明,在基底应力和置换率相同的条件下,复合地基沉降随压板尺寸增大而增大,桩–土应力比随压板尺寸增大而增大,桩分担的荷载随压板尺寸增大而增大。在试验成果的基础上,从理论上对刚性桩复合地基尺寸效应进行分析,所揭示的规律与试验结果也是一致的。由于尺寸效应的存在,现场载荷试验承载性状不能代替实际基础复合地基承载性状,进而提出由桩–土组合叠加计算模型的方法,来解决复合地基尺寸效应问题,模型试验及工程实例计算结果证明了该方法是可行的。结果可为解决复合地基尺寸效应问题及探讨复合地基承载能力检测方法提供参考。     

组合桩型复合地基桩、土受力特性的试验对比与分析

在剖析单一桩型复合地基基本特点和组合桩型复合地基概念的基础上,采用在承压板下埋设压力盒(计)和传感器的方法,对获得的三元和四元复合地基中桩、土垂直受力特性试验数据进行对比和综合分析,讨论了其性状的影响因素。结果表明:四元复合地基中桩、土应力随总荷载变化的规律与三元复合地基相似,而桩、土分担荷载比和应力比随总荷载变化的规律与三元复合地基差别较大,是桩、土应力增长率决定了这种变化;组合桩型复合地基的p-s曲线呈缓变型,受压后桩间土先达到塑性状态,桩体承受大部分荷载增量,总效应是复合地基变形增大,故组合桩型复合地基应按变形控制设计;组合桩型复合地基的承载力特征值可取压板下桩间土或次桩的分担荷载比–荷载曲线的转折点(或曲率最大点)对应荷载,压板面积与实际加固范围不同时,可据两种面积下试验值与计算值等比关系获得;其性状受桩体粘结强度、桩长、置换率、垫层厚度与材料和时间等因素影响。     

地基沉降计算的困难与突破

太沙基(Terzaghi)创立土力学理论已近百年,但土力学的两个最基本的问题也是工程设计应用最广的内容:地基沉降计算和承载力合理确定还没有很好的解决,以致土力学被称为是一门半理论半经验的"艺术"科学。问题的根源是什么?如何突破?能使理论更接近实际一点吗?这里介绍我们所做的一些工作和思考,就是分析沉降计算不准的原因是由于室内土样试验获得的参数与现场原位土试验获得的参数差异大,同时通常的沉降计算方法难以考虑土体应力水平产生的侧向变形引起的非线性沉降。建议对硬土地基采用原位压板试验建立的切线模量法计算地基的沉降,可以解决原位土参数和应力非线性的问题,对软土主要是解决应力非线性问题。对合理确定地基承载力,应该计算实际基础的荷载沉降曲线,由基础的荷载沉降曲线,用强度和变形双控的方法,才能合理的确定地基的承载力。希望抛砖引玉,共同努力,推进学科发展。     

现代地基设计理论的创新与发展

主要介绍了依据现场原位压板载荷试验而建立的一套地基设计的新理论.地基设计中地基沉降计算与地基承载力合理确定的问题是土力学中的经典问题.现代土力学理论虽然发展了土的本构模型和现代数值计算方法,解决了非线性等复杂的计算难题,但实际工程设计中,目前采用的仍是传统的半理论半经验的方法,这是土力学理论创立近百年以来都没很好解决的...     

淮北平原典型地基土动态变形模量特征及与承载力相关关系研究

 针对淮北平原新近沉积层土质变化大、普遍发育钙质结核等地质特征,依托在建高速公路开展大量的动态平板载荷试验,统计分析不同土体动态变形模量 的值域范围和变化规律,探讨淮北平原不同地质区域 的分布特征。在此基础上,通过静力触探、螺旋板载荷和平板载荷对比试验,建立动态变形模量 与比贯入阻力、地基承载力的相关关系式。研究表明,动态平板载荷试验作为一种便捷快速的原位检测方法,测试值 能很好地反映原地基土体力学特性和变化规律,与比贯入阻力 值、地基承载力具有较好的相关性,可在高速公路工程中作为地基承载力测定指标加以推广应用。     

高承载素混凝土桩复合地基现场试验研究

某高层建筑采用素混凝土桩复合地基。基坑开挖后,进行了多项原位载荷试验以及桩、土应力测试;在建造过程中,进行了沉降观测,并对复合地基应力变化做了跟踪测试。基于试验数据,对复合地基的工作机理、荷载分担特性、桩身应力分布特征、基础沉降特点等进行了分析,并探讨了桩底后注浆工艺对复合地基工作性状的影响。研究表明：素混凝土桩复合地基具有高承载力和低变形的性能;非挤土成桩工艺增强体,对桩间土也具有加固效果;采用桩底后注浆工艺,可提高复合地基承载力、减小变形,加固效果在高荷载水平下较好;基础底板及上部结构刚度对桩的不均匀受力具有一定的调整能力。提出了根据荷载和地基反力分布状况,采取针对性的变刚度调平措施的建议。     

强度和变形双控条件下基础尺寸的设计及优化

新的地基设计理论提出了依据基底荷载与沉降的p–s曲线,按照强度和变形双控的原则进行基础设计,但不同的基础尺寸其对应的p–s曲线也是不同的,如何依据基底荷载与沉降的p–s曲线确定基础的合理尺寸,以满足地基强度和变形双控的原则,这是一个很具体和有意义的工作。本文基于原位压板试验的p–s曲线反算出土体参数,然后采用切线模量法计算出不同基础宽度的p–s曲线,通过沉降要求和地基强度安全系数要求得到不同尺寸下基础对应的地基承载力,然后根据基底压力确定满足强度和变形要求的最小基础尺寸,并通过案例将该方法与现行规范方法进行比较,说明该方法的合理性。