基于沉降控制的竖向下压循环荷载作用下的桩基设计方法

低幅值、大周次竖向循环荷载作用下桩基发生累积沉降及承载力弱化,影响到风机塔架、高速铁路路基等沉降敏感结构物的服役性能。首先总结了竖向循环荷载作用下桩基设计要求及若干设计关键问题。基于模型试验结果,分析了竖向循环荷载作用下的桩基承载力和累积沉降演化规律;定义了3种桩顶累积沉降发展模式及对应的循环荷载比和静荷载比组合,建立了桩基循环累积沉降分析图,提出了组合循环荷载作用下的桩基循环加载性状简化判定公式。提出了针对竖向循环荷载作用下桩基的设计方法及设计流程,并给出了设计实例。     

阻滑桩加固土坡的极限设计方法

对日本学者Tomio基于塑性变形理论法计算滑面以上部分桩的侧向力计算公式的适用性进行了简单讨论,应用该公式计算桩的阻滑力,将简化Bishop法推广到用阻滑桩加固土坡的情况,同时假设实际发挥的阻滑力与土坡的安全系数有关,该方法能够同时反映因设置阻滑桩而引起土坡安全系数和最危险滑面位置的变化;最后,以一需要加固的码头岸坡为例,采用按上述方法编制的程序讨论了土坡中利用单排阻滑桩进行加固时桩径距比、布桩位置对码头岸坡安全系数的影响,提出了土坡中考虑桩土相互作用的阻滑桩设计方法的具体步骤。     

软黏土中盾构掘进地层变形与掘进参数关系

宁波地铁某区间单线隧道穿越地层主要为淤泥质黏土层,上覆地层主要为砂质粉土和淤泥质土.针对2类典型的上覆地层中土压平衡盾构施工,获取了相应的地表沉降监测数据,研究地表沉降与盾构施工过程的相互关系.采用经典高斯经验公式对盾构掘进引起的地表横向沉降曲线和纵向沉降发展曲线进行拟合,得到各监测断面沉降槽宽度ix及沉降槽宽度系数K.采用平移累积高斯沉降曲线对纵向沉降发展曲线进行拟合,获得盾构掘进引起的沿线地层损失率.研究盾构掘进参数取值对地层损失率的影响.结果表明,盾构推力、开挖面支护压力以及盾尾注浆率对地层损失率的影响显著.给出类似地层中各项盾构掘进参数的参考范围.     

任意倾角斜桩承受任意平面荷载的弹性分析

假设地基土体为半无限弹性体,考虑桩身的具体形状,分析了斜桩桩顶受任意平面荷载作用下的受力变形,并建立了积分方程式.采用数值方法,利用Gauss积分技术,得到了桩顶位移解答.对相同竖向荷载作用桩身不同倾角时桩顶沉降的特性,以及直桩在不同倾角的荷载作用下桩顶沉降特性进行了分析.以桩顶沉降控制作为桩基承载力设计的标准,认为直桩可以承受小于10°倾角的倾斜荷载,承受竖直荷载的斜桩可以有小于10°的倾角.     

桩承式路堤的工作性状分析

为更全面地分析桩承式路堤各组成部分的工作机理，降低计算复杂度，提出了一种综合考虑路堤填
料中的土拱效应和桩土的荷载传递性状的解析解法.该解析法将桩承式路堤各组成部分看作一个整体，以
桩、土和路堤三者之间的静力平衡为基础，建立了桩和土体位移的基本微分方程，通过考虑应力和变形的
协调条件，获得了桩身轴力、桩间土应力、桩侧摩阻力、桩和土体沉降等的解析解，并研究了置换率、桩
身模量、桩径、桩端土刚度和桩侧摩阻力发挥系数对沉降和荷载分担比等的影响.与工程实测数据的对比
结果表明，该解析法具有计算过程比较简单，计算结果与实测结果比较一致的特点.     

预制桩可打性的分析

为进一步分析预制桩的可打性问题，在一维应力波传播理论的基础上，建立了锤-桩-土三者之间相互作用模型，获得了桩端的动位移和速度的解析解，研究了施工工艺参数、桩的设计参数以及地质条件等对冲击力、桩顶贯入度和桩顶回弹等的影响，分析表明，桩垫刚度、桩锤质量对桩的贯入影响非常大．经过对两个工程实例的对比分析表明，按照本文方法计算的贯入度、锤击数和实测贯入度、锤击数之间非常吻合．     

竖向下压循环荷载作用下单桩承载力及累积沉降特性模型试验研究

竖向循环荷载作用下,单桩的承载力及变形特性均不同于静荷载情况。利用浙江大学自行研制的大型地基与边坡工程模型试验系统开展了单桩基础竖向下压循环荷载作用下的大比例模型试验,获得了不同侧/端阻比下桩基的循环承载力及桩顶循环累积沉降。试验发现:存在一最小循环荷载比,当循环荷载比小于该值时,桩顶不会发生循环累积沉降;一定循环次数内桩顶循环累积沉降基本与循环次数成正比,且循环累积沉降与循环次数的比值近似与桩顶循环荷载比呈线性关系。通过给定单桩循环破坏标准,绘出了模型桩的循环承载力曲线,发现侧/端阻比较大的桩基更易发生桩顶循环累积沉降;通过拟合桩顶无量纲沉降,可预测桩基循环累积沉降的发展。最后提出了长期循环荷载作用下单桩基础的工程设计方法。     

土动力学创新性实验教学中的宏细观思维

土动力特性的复杂性和室内外试验对土动力学理论与实践的重要促进作用,决定了土动力学实验教学的重要性。文章分析了目前土动力学实验教学中存在的问题,提出了研究型大学的土动力学实验教学应注重培养学生宏观与细观相结合的创新思维,在实验中提高其宏观调查与问题抽象能力、细观观测与机理揭示能力,正确掌握土的基本动力特性及其工程性状,提高学生解决实际工程问题的能力。     

地面新施工荷载对临近地铁隧道纵向变形的影响分析研究

城市建设的开展和城市用地的紧张,使得地铁隧道附近往往布置新的建筑,对临近地铁隧道产生不利的影响。建立了地面新施工荷载对地铁隧道的影响分析计算模型,并采用有限差分法进行了求解。研究了荷载位置、隧道埋深、隧道直径以及不同土质对隧道沉降和内力的影响。成果可以为地铁隧道的保护提供一定的依据。     

印尼某燃煤电厂煤场地基处理方案选择研究

在高烈度地震区、软弱地基及液化场地土上建设大型煤场,合理的地基处理方案选择将直接影响处理效果和工程的顺利进展。介绍了印尼某拟建电厂煤场地基处理方案选择过程中所做的技术分析研究,以期对类似工程有参考作用。