基于上、下部共同作用的柔性基础下复合地基解析解的研究

柔性基础下复合地基的受力及变形过程是柔性基础、垫层、复合地基以及桩端下卧层土体四者相互作用、应力和变形相互耦合的复杂过程。在分析柔性基础下复合地基的荷载传递机理的基础上;将柔性基础-垫层-复合地基-下卧层土体作为一个共同作用的整体,建立考虑上、下部共同作用的柔性基础下复合地基简化分析模型,考虑柔性基础、垫层、复合地基与下卧层土体之间应力、变形协调关系以及桩、土界面的相对滑移,推导出表征复合地基性状的沉降变形和桩土应力比的求解公式;最后通过与工程实测结果的对比分析,验证该方法的合理性和适用性。     

基于上下部共同作用的柔性基础下复合地基性状研究

根据路堤荷载下复合地基的变形特征,将柔性基础下复合地基分解为填土、垫层、复合地基、下卧层土体4部分。将4者作为一个共同作用的系统,假设桩土界面之间存在相对滑移且同一水平面上地基土沉降不同,考虑系统4部分交界面上的应力与变形协调,通过对典型单元体的分析,推导了表征柔性基础下复合地基性状的桩土应力比和沉降变形的求解公式。最后将工程实测结果和本文方法分析的结果进行对比,二者基本一致,说明本文方法能较好反映柔性基础下复合地基的工作性状。     

有无褥垫层刚-柔性桩复合地基性状对比研究

由于对刚-柔性桩复合地基的桩土共同作用机理认识不深,工程界对这种复合地基是否设置褥垫层有一定的争议。笔者在温州地区开展了两种不同情况下复合地基静荷载试验,并在承压板下不同深度和位置埋设了钢弦式压力盒、钢筋应力计及应变计。试验结果表明:有褥垫层刚-柔性桩复合地基和无褥垫层刚-柔性桩复合地基的荷载-沉降关系、土反力分布、桩身应力分布、荷载传递机理均有较大的区别,有褥垫层刚-柔性桩复合地基的桩土共同作用情况优于无褥垫层刚-柔性桩复合地基。建议工程实践应用中采用有褥垫层刚-柔性桩复合地基。     

刚性垫层复合地基的特性研究

该文通过分析有刚性垫层的复合地基的桩-土在荷载下的共同作用,考虑桩-土的位移协调条件和应力平衡条件,推导了下卧层为文克勒地基的复合桩基在荷载作用下的桩顶荷载、桩间土荷载、复合地基的沉降以及桩土应力比等的计算公式,并得出了各因素对应力比的影响规律。     

CFG桩复合地基桩土应力比试验分析

对CFG桩复合地基进行了现场堆载监测和载荷试验,并对两者试验结果进行了分析。结果表明：在刚性荷载和半柔性荷载条件下桩土应力比的变化规律存在着差异,半柔性荷载条件下的复合地基的桩土应力比载荷板刚性荷载下的桩土应力比小,半柔性荷载条件下的复合地基,在沉降过程中,桩和桩间土的沉降存在差异性。     

柔性基础下刚性桩复合地基承载力的试验研究

结合连霍高速公路某段道路扩宽工程,设计了柔性基础条件下的四桩复合地基进行现场静荷载试验.试验证明柔性基础下刚性桩复合地基的承载力低于刚性基础下复合地基且沉降变形较大,二者破坏模式完全不同.桩土应力比在加荷初期较大,柔性基础下复合地基的设计应按变形控制.     

桩-网复合地基承载及变形的数值分析

采用有限元程序,对不同荷载水平下复合地基中单桩荷载传递特性、桩间土的沉降、桩间土上的应力及桩土应力比进行了分析;同时分析了复合褥垫层的变形模量以及地基中第一层土的物性参数对桩土应力比和复合地基表面沉降及差异沉降的影响。     

柔性基础下碎石桩复合地基桩土应力比及沉降计算

深入研究柔性基础下碎石桩复合地基受力变形机理,考虑到碎石桩复合地基桩体侧向鼓胀及桩体的整体性,在径向位移模式分析中引入横截面剪应力的影响,并由此建立了碎石桩鼓胀段荷载传递模式。然后,结合桩身荷载传递规律,导出了柔性基础下碎石桩鼓胀变形的控制微分方程,获得了柔性基础下碎石桩复合地基桩土应力比及沉降。最后通过实例和数值模拟分析,表明该方法具有较好的合理性与可行性,参数分析表明,增大桩土模量比和减少置换率会提高桩土应力比,荷载水平则会影响径向鼓胀变形的程度。     

刚性桩复合地基应力及沉降规律数值分析

通过ANSYS三维弹性有限元的数值分析 ,以CFG九桩复合地基为例 ,研究了在竖向荷载作用下群桩复合地基中承台 -垫层 -桩 -土的共同作用特性 ,对群桩复合地基的桩体荷载传递规律、桩土应力比、沉降及其影响因素进行了系统的分析。     

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。     

路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基桩土应力比的现场试验

通过对填砂路堤下水泥搅拌桩复合地基桩土应力比的现场试验,获得路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基桩、土应力,并对复合地基中桩土应力比随荷载和时间的变化规律进行探讨。试验结果表明,路堤荷载下水泥搅拌桩复合地基桩土应力比的变化规律与刚性基础下复合地基桩土应力比的规律有较大差别,它随荷载的增加呈先减小后增大的规律,桩土应力比不超过2.0,且随时间基本不变。     

夯实水泥土楔形桩复合地基承载特性试验研究

 针对软土地基中的夯实水泥土桩复合地基,分别进行1组等截面桩和3组不同楔角楔形桩的9桩复合地基对比试验,研究4组复合地基在相同条件下的平均沉降和平均桩–土应力比随荷载变化的规律以及荷载传递规律。试验结果表明：夯实水泥土楔形桩能有效地调节桩–土沉降差和地基沉降,提高地基承载力;增大楔形桩的楔角能使桩体较早地发挥其承载性能,夯实水泥土楔形桩复合地基的平均桩–土应力比较夯实水泥土等截面桩复合地基的大;随侧壁倾角的增大,夯实水泥土楔形桩桩身轴力的衰减速率不断增大,随荷载传递深度不断减小,楔形桩的工作性状远优于等截面,且侧壁倾角越大,桩体的性状能得到较好地发挥。     

柔性基础下筋箍碎石桩复合地基变形机理及其沉降分析方法

筋箍碎石桩复合地基是一种新型的软土地基处理方法,其沉降分析是地基处理加固设计的重要依据。因此,首先结合柔性基础下筋箍碎石桩复合地基的工程特点,通过深入研究筋箍碎石桩复合地基变形力学机理,将复合地基划分为碎石桩筋箍段、非筋箍段和下卧层三部分,建立出筋箍碎石桩复合地基沉降计算模型。然后,通过考虑筋箍碎石桩复合地基筋箍段桩土相对滑移和非筋箍段桩土径向变形即“鼓胀效应”特点,引入典型桩土单元分析模型,分别建立出碎石桩筋箍段和非筋箍段压缩变形计算方法,进而提出了柔性基础下筋箍碎石桩复合地基沉降分析新方法。最后,通过工程实例计算,并与实测值及现有方法计算结果进行对比分析,表明该方法更能反映工程实际情况,克服了现有方法分析结果偏于危险的缺陷。     

路堤下复合地基桩、土应力比分析

由于路堤由填土等散体材料组成，路堤下复合地基桩与桩间土之间的沉降不一致，导致填土内部出现相对垂直位移，应力状态发生变化。计算路堤复合地基桩、土应力比的方法及计算参数均与刚性基础下的复合地基不同。通过对复合地基上部填土的力学分析，推导出一个求解桩顶平面处的桩、土应力比的公式。该公式表明桩顶处桩、土应力比的大小与复合地基置换率，桩顶处桩，土沉降差，填土厚度，填土弹性模量等关系密切。最后，利用一个工程实例证明该公式的正确性。     

实现桩土共同作用的机理及若干方法

通常情况下,桩、土支承刚度差异显著,相同荷载水平下两者存在变形差,因此要实现桩土共同作用,必须要消除桩土的变形差,保证桩土的变形协调。在分析桩土共同作用机理的基础上,对现有桩土共同作用的实现方法和发展趋势进行归纳与总结并将其分为三大类:补偿位移法、刚度调整法以及预加位移法。其中,补偿位移法又包括摩擦桩复合桩基与刚性桩复合地基,刚度调整法主要为笔者提出的设置调节装置的端承桩复合桩基,预加位移法主要指桩顶设置柔性材料以及桩顶预留净空复合桩基。对上述每类所包含的具体方法进行了介绍,并对各自的适用条件、优缺点进行了对比与分析。     

某工程水泥搅拌桩复合地基的载荷试验研究

通过现场复合地基静载荷试验和桩土应力比的测试,探讨了水泥土复合地基桩距拉大以后的承载性状和桩土应力比。试验结果表明：复合地基在“有效桩长”范围内,承载力可以满足要求,并形成“加筋垫层”,有效扩散应力,使沉降变形减小;桩土应力分布合理,使桩和土体各部分的承载潜能均可以得到较好地发挥,从而使复合地基可以较好地满足承载和沉降的要求。     

软土地区竹节桩复合地基承载特性试验研究

结合东钱湖车辆基地软基处理工程,开展了桩间距分别为1.8 m、2.0 m和2.2 m,桩长20 m、22 m和24 m,正方形布置(4×4)的竹节桩复合地基承载变形特性试验研究。对3个试验工况的竹节桩复合地基进行了单桩、单桩复合地基静载荷试验,测定了桩土应力比及群桩复合地基的沉降,结果表明:本场地3个工况竹节复合地基的单桩抗压承载力和复合地基承载力均满足120 kPa的设计要求;各工况单桩静载试验测试的桩土应力比主要分布在4.0~6.0间,群桩静载试验测试的桩土应力比差异较大,随桩间距的增大而减小。竹节桩复合地基在宁波软土地区具有较好的适用性。     

柔性基础下CFG桩复合地基桩、土承载力发挥试验研究

CFG桩复合地基桩、土发挥性状与基础刚度密切相关。刚性基础和柔性基础下CFG桩复合地基室内模型对比试验得出,在试验条件下,两者在桩土应力比,桩、土荷载分担比,桩、土承载力发挥,变形场和负摩擦区等性状方面存在明显差异。试验结果可为CFG桩复合地基在交通市政领域中的应用提供参考。