基于岩石损伤统计强度理论的桩端溶洞顶板稳定性分析方法研究

在综合分析岩溶区桩端溶洞顶板稳定性常用计算方法的基础上,结合岩溶区嵌岩桩工程特点及溶洞顶板受力特性,建立了符合其工程特点的岩溶区桩端溶洞顶板稳定性分析的力学模型。运用弹性理论基本原理,导出了岩溶区桩端溶洞顶板岩层应力计算公式,并引入修正的Mohr—Coulomb强度理论,建立了岩溶区桩端溶洞顶板安全厚度及桩端荷载确定新方法。将该方法应用于某实际工程溶洞顶板的稳定性分析,效果良好。对影响溶洞顶板稳定性的各种主要因素进行了深入分析。     

桩底沉渣对嵌岩钻孔灌注桩承载性状影响研究

结合某嵌岩灌注桩工程,采用弹塑性有限元方法模拟桩底有沉渣条件下,桩底沉渣对桩的承载性状影响,分析有桩底沉渣情况下荷载-沉降曲线、桩身轴力和侧摩阻力、桩端阻力和总侧阻力的变化情况,有限元模拟荷载-沉降曲线与实测曲线相符,由于桩底沉渣的存在,大大降低了桩端阻力,从而降低桩的极限承载力,增大了桩顶沉降.     

《建筑桩基技术规范》中嵌岩桩的计算问题浅析

对《建筑桩基技术规范》中端阻力在嵌岩5倍桩径时为零提出了疑问，认为岩石因岩性的不同和岩石强度的不同，节理发育与风化程度的差异，并非所有的岩石都适用于这一规定，尤其是强度较低的泥岩等软岩，当嵌岩5倍桩径时端阻力并不为零，有可能还较大。因此用《建筑桩基技术规范》指导软岩中嵌岩桩的设计将会过分保守。另外，对于支承在软岩上的扩底桩没有具体的规范条文用于计算。若按《建筑桩基技术规范》计算，则存在着随嵌岩深度的增加，承载力减小的趋势，承载力无法满足。     

竖向荷载下单桩与群桩变形性状的差异性研究

对单桩与群桩静载荷试验结果进行了分析对比，结果表明，承台与桩群的存在使得桩的极限承载力得到增强，群桩极限承载力大于各单桩极限承载力之和，同时群桩桩身各区段侧摩阻力的发挥也与单桩有较大的差别，在桩身上部，单桩最大侧摩阻力发挥时的桩顶位移小于群桩，在桩身下部则相反；单桩与群桩桩顶位移与端阻关系曲线类型相似，但单桩桩顶位移与端阻关系曲线位于群桩之下；桩间土反力在沉降较小时呈马鞍形分布，随着外荷载的增大，承台中部及边缘的地基土反力增加较桩侧附近快．群桩发生破坏之后，承台下地基土反力急剧增加，远大于地基土的极限承载力．     

对嵌岩桩承载特性的新认识

本文综合研究了国内27根和国外100余根嵌岩桩的实测资料,对嵌岩桩的承载特性提出了与现行规范不同的观点,认为:嵌岩桩一般均表现为摩擦桩的特性,其端阻Qt占桩顶荷载Q的百分比常在30%以下,此位且随桩的长径比L/D增大而减小,当L/D>20时,Qt/Q<20%;唯L/D<5的桩,其Qt/Q>60%,故嵌岩桩为端承桩的概念,只适合于很短的桩。     

微型预制方桩承载力试验研究

试验研究发现,软土地基中的微型预制方桩在受力时Q—s曲线表现为陡降型,桩端呈刺入(冲剪)破坏,并且300mm×300mm、L6.0m和260mm×260mm、L6.0m及200mm×200mm、L6.0m三种桩型的竖向抗压极限承载力实测值大于估算值70%～90%,而且前2种桩型的极限承载力差异性不明显。实践中,可根据承载力要求选择合适的桩型以产生较好的经济效益。     

桩底沉渣对钻孔灌注桩力学性质影响研究

钻孔灌注桩因其自身众多优点而在工程中被广泛应用,而沉渣的存在对桩的承载特性有较大影响。根据现有工程资料,利用有限元软件详细分析了桩底沉渣厚度、弹性模量、泊松比、内聚力及内摩擦角各几何、物理力学参数对桩承载特性的影响。研究结果表明:沉渣厚度对单桩极限承载力有较大影响,沉渣的存在使得单桩极限承载力快速降低。沉渣厚度对极限承载力的影响存在临界值,其值在35~45 cm;沉渣各个模量下,桩顶P—S曲线均呈现出突变型变化,极限承载力随着沉渣弹性模量影响的增大而增大;各沉渣泊松比和内聚力下桩顶P—S曲线变化趋势类似,可认为沉渣泊松比和内聚力对单桩承载特性影响较小;单桩极限承载力随着沉渣内摩擦角的增大而增大,根据tan Φ—极限承载力散点图拟合出了沉渣内摩擦角对单桩极限承载力影响评价的定量公式。     

蜂窝U型钢格构式组合柱轴压力学性能分析

随着钢结构的广泛应用,运用钢材作为原料的结构或构件也备受关注。本文采用理论计算和有限元模拟分析,对蜂窝U型钢格构式组合柱在轴压作用下的力学性能进行研究,通过改变钢材厚度、开孔半径、钢材强度,分析组合柱在轴压作用下的极限承载力、荷载-位移曲线、破坏形态等。结果表明:钢柱的承载力随钢材厚度的增大而明显增强;U型钢圆孔大小对钢柱承载力的影响较大,孔径越小,极限承载力越大;试件的钢材强度与其承载力呈正比,与延性呈反比关系。     

嵌岩桩应用中几个新问题的探讨

结合工程实践,探讨了嵌岩桩桩端阴力的计算方法、一类嵌岩长计的破坏机制和钻 粗糙度对嵌岩桩承载力的影响等几个问题。     

嵌岩桩桩端岩层抗冲切安全厚度研究

通过对嵌岩桩桩端岩层破坏机理的分析，建立了桩端持力岩层抗冲切的计算模型，并在此基础上导出了一套能考虑冲切锥体自重及岩层剪、拉应力的岩溶及采空区桩端持力岩层安全厚度计算公式。然后，通过对公式计算结果的比较分析，提出了便于应用，且经济合理、安全可靠的桩端持力岩层安全厚度计算公式，并对该公式的计算参数及其合理安全系数的选取等进行了深入讨论。图8，参12．     

复合桩基处理溶洞顶板较薄地层的应用研究

在《岩溶发育地区桩基特性模拟研究》项目成果模式的指导下,对溶洞顶板较薄的地层采用了人工挖孔桩＋旋喷＋钢管桩的复合桩基加固方式, 详细介绍了复合桩基设计方案的优选过程及其承载力计算。实践证明,该设计方案对类似工程具有一定借鉴作用。     

含有软泥入侵的多溶洞型顶板巷道稳定控制研究

针对有软弱黄泥入侵的多溶洞型复杂顶板,受多溶洞影响,顶板受压时会出现多处无规律的应力集中,易使围岩松动破裂、滑移冒落,承载能力大幅降低。本研究以永聚煤业10#煤轨道大巷为实例,通过实验测定煤、岩样的物理力学参数;采用FLAC3D模拟不同断面形状和支护方式对巷道稳定性的影响,包括巷道围岩塑性区分布规律和围岩应力分布、变形等特征;工程应用与监测,对比不同断面形状与支护方式时巷道围岩稳定性。结果表明：拱形巷道断面及合理的支护方式可改善巷道围岩的应力状态,较好地控制了围岩塑性区破坏范围,有效降低了围岩的变形量,能够更好地维护岩溶入侵溶洞型顶板巷道的稳定性。     

T形剪力墙下四桩承台冲切承载力的简化计算模型

随着高层建筑的日益普及，桩基础的应用越来越多了。柱下桩基和墙下桩基的承台冲切承载力的计算在规范中有明确规定。然而，对工程中常见的T形剪力墙下的承台冲切承载力的计算则未作规定。引用“空间桁架模型”理论，并对T形剪力墙下承台的受力作了简化，提出了T形剪力墙下承台冲切承载力的计算方法。     

高层住宅浅层岩溶地基灌浆处理技术

某高层住宅楼基础施工中 ,发现土洞、岩溶发育。经查实 ,原施工挖孔桩基大部分未落到可靠的持力层上。采取钻孔充填灌浆处理土洞、次高压劈裂灌浆加固软弱接触带、高浓度水泥浆或水泥 -水玻璃速凝浆处理灰岩表面的溶沟、溶槽和浅层溶洞后 ,经地面压板载荷试验和深部标贯试验检测 ,该地基达到了设计规定的要求 ,取得了较好的经济效益。     

人工挖孔桩在岩溶场地某高层建筑中的应用

高层建筑对承载力及变形要求很高,如何在岩溶地基中解决桩底沉渣厚度及桩端下的岩溶不良地质问题是个设计、施工难点。该文介绍了采用桩位钻孔取芯及人工挖孔桩成孔,并在桩底进行岩基载荷试验与物探手段确定桩端基岩完整性相结合的施工方案,较好的解决了该问题,具有较高的推广应用价值。     

冲击地压矿井巷道U型钢支护极限承载能力研究

煤矿巷道围岩的冲击破坏程度与支护形式密切相关,探究冲击地压矿井巷道U型钢的极限承载能力,是研究深部煤炭资源安全开采的重要课题,对矿井冲击地压的防治具有重要意义.本文以义马煤田典型冲击地压矿井为工程背景,建立均匀围压条件下U型钢支护变形的力学模型,给出U型钢变形量的解析解,对比分析均匀和不均匀荷载作用下U型钢和巷道的变形...     

岩溶地质对隧道施工稳定性的影响评价

根据依托工程的工程地质特点,利用三维有限元数值模拟方法,选取典型断面,通过分析有溶洞与无溶洞两种工况下隧道开挖引起的隧道围岩的位移、应力等指标的变化,来评价溶洞对隧道稳定性的影响,指出岩溶离隧道顶部较近时,隧道开挖可能使顶板断裂而出现垮塌,从而造成突水突泥等地质灾害。