路堤荷载下低强度混凝土桩复合地基性状分析

目前在柔性基础下复合地基的设计中仍沿用刚性基础下复合地基的设计理论,因而造成实测值与设计值相差甚远.本文通过某高速公路软土地基处理中进行的现场试验,对路堤柔性基础下低强度混凝土桩复合地基的性状进行了分析研究.测试的项目包括桩土应力、桩土表面沉降、分层沉降、侧向变形等.研究结果表明:在柔性基础下这种复合地基可发挥桩间土的承载能力,其桩土应力比的变化趋势为先减小后增大;另外,实测的沉降量比按刚性基础下复合地基理论计算的沉降量要大.     

考虑变形协调的刚性基础复合地基沉降计算

针对当前求解刚性基础下复合地基沉降变形时较少考虑桩土间变形协调的情况，在对若干试验结果分析的基础上，提出了刚性基础下复合地基桩侧摩阻力分布形状的假定，然后分别用荷载传递法、Mindlin解答和弹性力学解答分析了单桩模型中桩体和桩间土的沉降变形，通过桩顶位移变形协调条件建立了求解方程，编制了相应的计算程序，该方法可利用现场实测荷载～沉降曲线进行计算参数的优化反演，因此具有较强的实用价值。最后，用该法对某工程实例进行计算分析，计算结果和实测值吻合较好。     

置换率对刚-柔性桩复合地基的影响

为了研究桩置换率对刚-柔性桩复合地基性能的影响程度,在温州地区进行了多个大型刚-柔性桩复合地基静荷载试验.在静荷载试验中对刚性承压板下压力盒进行同步检测,根据检测成果比较不同置换率下刚-柔性桩复合地基沉降情况,分析置换率对刚-柔性桩复合地基的桩土应力、桩土应力比以及荷载分担比的影响.检测结果表明:复合地基中刚性桩置换率对沉降特性影响较大,增大刚性桩置换率会明显减小沉降.刚-柔性桩复合地基中刚性桩在承载方面发挥重要作用,刚性桩置换率越高作用越明显.复合变形模量随复合地基中桩置换率减小而减小.刚性桩置换率越高,刚性桩承载力发挥度越小,柔性桩承载力发挥度越大,土承载力发挥度越小.     

邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。     

一种考虑桩-土-垫层协同作用的刚性桩复合地基沉降计算方法

目前素混凝土刚性桩复合地基作为一种地基处理方式,得到广泛的应用,但关于考虑桩-土-垫层协同作用的沉降计算理论,尚未完全建立.本文按复合地基沉降计算理论为前提,考虑了桩-土-垫层的共同协调作用,以复合地基的荷载传递基础,建立一种能够客观反映刚性桩复合地基沉降影响因素的计算模型和方法.利用推导所得的复合地基沉降计算公式,与现场试验进行分析对比,表明了计算公式的合理性.     

刚性长短桩复合地基桩土应力比试验

通过现场试验研究,对刚性基础与柔性基础下刚性长短桩复合地基桩、土应力及桩土应力比曲线的性状以及桩土应力比随荷载变化的规律及影响因素的作用机制进行了分析.研究表明柔性基础下的复合地基桩土应力比数值比刚性基础下的小,长、短桩桩土应力比差别不如刚性基础突出,反映出基础刚度对复合地基桩土荷载分担特性的影响;刚性基基础下长桩桩土应力比变化比短桩剧烈,其峰值是短桩的3倍左右,且刚性基础下复合地基桩土应力比随荷载变化规律也与柔性基础下的复合地基明显不同.     

带状刚性桩的沉降计算

准确计算软土地基上带状刚性基础的沉降量能给结构设计人员提供准确的设计参数．根据工程实践，采用基于Mindlin弹性解的Geddes桩侧阻力和桩端阻力的应力计算公式，运用积分的方法，结合具体的算例，用自编的计算机程序计算出单桩和群桩的沉降量。     

刚性桩复合地基变形特性离散元分析

采用离散元法(DEM)软件PFC2D模拟了刚性桩复合地基单桩模型试验,避免了之前广泛采用的有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)等连续体法在模拟刚性桩复合地基褥垫层时的不足,并基于离散元模型对刚性桩复合地基中桩体刺入量及地基的水平位移、竖向位移等变形特性进行了分析.分析结果表明:在桩顶处1/4椭圆形的区域内褥垫层颗粒的沉降明显小于其他区域内颗粒的沉降;水平位移主要集中在基础下的三角形区域内,褥垫层颗粒在发生水平位移时受到了桩体的剪切作用;桩体在影响褥垫层颗粒竖向位移方面主要起阻挡作用,而在影响褥垫层颗粒水平位移方面主要起剪切作用.     

柔性桩复合地基的沉降分析

为了分析柔性基础下柔性桩复合地基的沉降问题，提出了改进的单元体位移模型.通过假定的单元体竖向位移模式和纯摩擦桩桩侧摩阻力分布模式，利用桩土间无相对滑移、桩土界面处桩土压缩量相等和单元体边界处竖向切应力为零等边界条件，推导出复合地基纯摩擦桩桩侧摩阻力分布的具体表达式，以及加固区桩土压缩量的计算公式.随着荷载的增大，当桩体不再是纯摩擦桩时，计算方法同样适用于有桩端力或桩侧摩阻力达到极限值的情况.实例计算表明，理论公式计算结果与实测值比较接近.     

刚性桩复合地基抗震性能分析

利用有限元软件ANSYS,针对5×5刚性桩复合地基群桩,分析其三维动力特性,计算分析中模型的褥垫层、桩间土、桩体以及基础均假定为线弹性并考虑上部结构的反馈作用.计算分析得到了结构的自振特性,并用分解反应谱法进行了刚性桩复合地基地震响应分析,得出在地震激励下,上部结构-基础-复合地基的结构位移和内力以及分布规律.     

变刚度复合地基力学性状的模型试验研究

差异沉降是群桩复合地基的一个不容忽视的问题,通过中国矿业大学城市地下工程相似模拟试验系统,完成了4组模型试验.试验表明等桩长群桩复合地基存在着较大的差异沉降,采用变刚度复合地基可以很好地减小差异沉降.在模型试验的基础上对变刚度复合地基的力学性状进行了研究.推导了变刚度复合地基沉降计算经验公式.该公式与模型试验数据相比较达到较高的精度.     

复合地基加固区复合模量计算公式的改进

复合地基的沉降计算是一个重要的岩土工程问题.由于粉喷桩等柔性桩在桩与土之间具有过渡带,所以利用面积加权平均法对加固区常用的复合模量公式进行了修正.通过与实际工程进行对比,利用修正后的公式计算的沉降值比以前的公式计算结果更接近实测值.     

刚-柔性桩复合地基荷载分担比研究

为了分析刚-柔性桩复合地基的荷载传递机理,基于弹性计算模型,根据刚 柔性桩复合地基的荷载与沉降关系,通过理论推导获得了荷载分担比的解析解,该解析解全面考虑了褥垫层、刚性桩、柔性桩、地基土的性质、面积置换率等影响因素.根据有限元数值模拟结果,对影响荷载分担比的各因素分别进行拟合,建立了荷载分担比简单实用的拟合公式.对比研究发现,荷载分担比的解析解与实测结果吻合较好,拟合公式具有一定的地区性,但总体上可以满足工程要求,可以通过积累各地区的试验参数对该公式进行适当的修正.     

高层建筑桩基施工对邻近建筑物的影响

为研究高层建筑桩基施工及后期沉降对其相邻建筑物产生的影响,根据现有研究理论建立简化的群桩周围土体位移场的计算公式,并依托工程实例通过简化计算公式计算出古建筑物的沉降值,并与工程实测值进行对比,分析高层建筑桩基对邻近建筑物的影响,同时还验证计算公式的正确性。 根据工程实例进行有限元数值模拟分析高层建筑桩基在有筏板和无筏板时桩径相同、不同桩长时的沉降对邻近建筑物的影响程度。通过模拟结果与实测值进行对比分析数值模拟的可行性及正确性。所得结论为济南国际世茂广场顺利施工提供了可靠依据,对具有类似地质地形的情况提供了技术参考。     

预应力混凝土管桩复合地基沉降计算方法研究

参照《建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)》建议的刚性桩复合地基变形计算模型,对郑州某管桩复合地基实际工程进行了变形计算。通过实测结果和理论计算结果的对比分析,总结了适合郑州市郑东新区以粉质粘土、粉土为主,地下水位较浅的典型地质背景下的管桩复合地基沉降变形的一般规律。     

福永高速公路带帽混凝土桩复合地基优化设计思路浅析

根据建筑地基处理技术规范中混凝土桩复合地基设计计算表达式,对带帽桩复合地基和无帽桩复合地基的承载力、总沉降量进行了分析对比,并以此为依据对福永高速公路南屿互通带帽混凝土桩复合地基沉降控制的优化设计思路进行了分析。     

Settlement calculation for long-short composite piled raft foundation

The mechanism of long-short composite piled raft foundation was discussed. Assuming the relationship between shear stress and shear strain of the surrounding soil was elasto-plastic, shear displacement method was employed to establish the different explicit relational equations between the load and the displacement at the top of pile in either elastic or elasto-plastic period. Then Mylonakis ＆ Gazetas model was introduced to simulate the interaction between two piles or between piles and soil. Considering the effect of cushion, the flexible coefficients of interaction were provided, With the addition of a relevant program, the settlement calculation for long-short composite piled raft foundation was developed which could be used to account for the interaction of piles, soil and cushion. Finally, the calculation method was used to analyze an engineering example. The calculated value of settlement is 10.2 ram, which is close to the observed value 8.8 mm.     

减沉复合疏桩基础在非软土地区中的应用

通过一定的施工措施,在天然地基承载基本满足要求的前提下,经计算与实测表明,在非软土地区采用减沉复合疏桩基础可以有效减少地基沉降,满足设计要求。与常规桩基础相比,减沉复合疏桩基础费用降低约50%,经济效益明显。     

Working mechanism of two-direction reinforced composite foundation

Based on the discussion about working mechanism of horizontal reinforcement and that of vertical reinforcement,respectively,the working mechanism of two-direction reinforced composite foundation was studied.The enhancing effect of horizontal reinforcement on vertical reinforced composite foundation was analyzed.A simplified calculation method for such two-direction reinforced working system was presented.A model experiment was carried out to validate the proposed method.In the experiment,geocell reinforcement worked as the horizontal reinforcement,while gravel pile composite foundation worked as the vertical reinforcement.The results show that the calculated curve is close to the measured one.The installation of geosynthetic reinforcement can increase the bearing capacity of composite foundation by nearly 68% at normal foundation settlement,which suggests that the enhancing effect by geosynthetic reinforcement should be taken into account in current design/analysis methods.     

半岩半土地基不均匀沉降的变刚度复合地基方案研究

以延安市安塞区拟建住宅楼为工程实例,提出变刚度复合地基方案,借助有限元分析软件MIDAS GTS NX,对半岩半土地质条件下变刚度复合地基进行数值模拟,通过改变桩间土模量、桩体模量、桩距、桩长等设计参数对地基土沉降特性进行研究,并分析地基差异沉降判断变刚度复合地基的适用性。研究结果表明:变刚度复合地基可较好解决半岩半土地基的不均匀沉降问题,通过调节变刚度复合地基设计参数,可控制地基差异沉降在合理范围之内。