考虑天然黏土应力各向异性的静压沉桩效应研究

 基于K0固结各向异性修正剑桥模型(K0-MCC),考虑天然饱和黏土的初始应力各向异性及应力诱发各向异性特征,推导天然饱和黏土地基中静压沉桩扩孔问题的理论解,提出沉桩阻力的理论计算方法。在此基础上,通过静压沉桩离心机模型试验,对理论解进行验证,研究静压沉桩过程中桩周土压力、孔压及沉桩阻力的变化规律。结果表明,由于提出的理论解合理考虑了天然黏土地基的固有特性,因而可以较好地反映天然饱和黏土中的静压沉桩效应。研究成果为静压桩施工及承载力确定提供了理论依据,具有一定的理论和工程意义。     

复合桩基的承载力安全度与可靠度分析

本文分析了沉降控制复合桩基的承载特点和设计方法,针对目前工程界普遍关心的设计条件下的整体安全度与承载能力可靠度的计算问题进行了研究。在提出沉降控制复合桩基安全度计算方法的基础上,运用可靠度理论建立了相应的可靠性指标计算方法。结合工程实例,对现行沉降控制复合桩基设计方法的安全度进行了校核,对各随机变量在复合桩基可靠度计算中的敏感性进行了分析,明确了各随机变量变异性对可靠性指标的影响程度。同时,对设计容许沉降量、安全系数和可靠性指标之间的关系进行了探讨,取得了一些规律性的结果。为进一步建立基于概率极限状态的可靠性设计方法打下了基础,对实际工程中的复合桩基设计也有一定的指导意义。     

坡顶邻近处群桩对边坡的挤土效应模型试验研究

本模型试验在边坡坡顶邻近处,连续贯入4根模型桩,边坡介质为均质砂土。研究边坡坡顶邻近处群桩的压入对边坡土体位移的影响规律。压桩仪器采用改装的手摇式静力触探仪,整个压桩和边坡变形过程由数码相机拍摄记录,通过后期用图像处理软件处理实验有效照片,可得每一根桩的压入所对应的整个边坡土体位移状态变化情况,其状态变化情况由边坡土体中每一点的径向和纵向位移体现。根据实验数据,比较群桩压入过程中每一根桩对均质砂土边坡位移场的影响大小和影响范围,得出群桩压入过程对边坡土体位移的影响规律。     

基坑开挖卸荷工程桩受力及变形特性分析

基坑开挖将引起坑底土体大面积回弹,带动坑内工程桩向上位移,改变桩土间受力状态。立柱桩上抬还将影响基坑的支撑体系,对基坑整体稳定性产生不利影响。本文基于桩弹性理论方法,充分考虑大面积基坑分步开挖卸荷、土体回弹对工程桩受力及变形的影响,采用残余应力法对土层回弹量进行计算,结合回弹量计算结果建立大面积基坑开挖工程桩位移和受力计算理论模型,分析桩顶荷载、基坑开挖深度以及桩长、桩径对桩侧摩阻力及桩土位移的影响,最后通过与工程监测数据对比验证结果的可靠性与合理性。计算分析结果表明,桩顶荷载、基坑开挖深度、桩长及桩径对桩侧摩阻力及桩土位移产生明显影响,随着基坑开挖深度增加桩侧将出现负摩阻力,可能引起桩身产生拉应力导致破坏。     

框架逆作的超大基坑监测分析

塘东基地基坑是一个采用框架逆作法施工超大型深基坑,周边环境保护要求较高。基于工程特点,在基坑开挖期间进行了较为系统的监测,监测内容包括围护桩的侧移,桩后土体侧移,围护桩沉降,立柱回弹以及支撑轴力。监测数据表明:框架梁支撑与临时圆环支撑的结合很好的限制了围护桩体的水平位移,而土体的流变性对基坑的位移影响很大;底板的浇筑对围护桩和立柱的竖向位移有很好的限制作用,立柱回弹具有空间效应;临时圆环支撑结构形式有利于承担外力;框架逆作法变形略大于常规逆作法,但远小于常规顺作法基坑的变形。     

环境温度对混凝土管桩氯离子扩散性能的影响

基于Fick第二扩散定律,建立混凝土管桩中考虑环境温度和氯离子结合能力的氯离子扩散模型。针对环境温度对混凝土管桩中氯离子扩散性能的影响开展试验研究,将不同水灰比（0.30、0.45和0.55）混凝土管桩置于不同温度（21、30、50℃）的5%氯化钠盐雾中,开展为期32 d的浸泡试验。依据试验结果和氯离子扩散模型,得到不同温度条件下、不同水灰比混凝土管桩中的自由氯离子浓度分布、表面氯离子浓度、氯离子表观和有效扩散系数、活化能和氯离子结合能力值。试验结果表明：随着环境温度的升高,自由氯离子浓度、表面氯离子浓度、氯离子表观和有效扩散系数增大。随着环境温度从21℃升高到30℃,氯离子结合能力显著增加,但随着环境温度从30℃升高到50℃,氯离子结合能力却略有减小。由于表观氯离子扩散系数的对数与环境绝对温度的倒数呈线性变化规律,因此,可推断氯离子在混凝土管桩中的扩散符合Arrhenius理论。     

考虑软黏土流变效应的静压桩长期承载力计算方法

针对软黏土流变效应引起土体的体积压密,使其强度随时间逐渐提高,从而软黏土中的静压桩在桩周超孔隙水压力消散后承载力仍持续增长的问题,在考虑静压桩的沉桩效应和桩周土初始固结的基础上,采用双曲线型函数描述桩侧和桩端的荷载传递特性,结合荷载传递法推导承载条件下桩周土的应力状态.在此基础上,根据流变模型和桩周土体的受力状态,采用...     

刚性承台下垫层-桩-土相互作用的近似解析法

基于桩基沉降分析中已被广泛接受的剪切位移法,考虑刚性承台下的垫层-桩-土相互作用,提出了带垫层桩体复合地基的一种近似解析方法,分析时假定垫层与承台接触紧密,根据变形协调和荷载平衡条件,可推导出了桩土分担比和基础沉降的显式解答。作者所求得的桩土荷载分担比与边界元解答具有较好的一致性,而在反映基础沉降特性的无量纲刚度上,两者还存在着一定的误差。该方法可以进一步推广用于非均质地基中的群桩沉降分析。     

超深基坑对城市桥梁保护区域影响的初步探讨

针对城市建设中越来越广泛遇到的基坑问题,本文初步探讨了超深基坑开挖对城市桥梁安全保护区域的影响。目前我国多数城市所规定的安全保护区域为10～60 m,这是根据以往的工程经验所确定的。然而,随着我国经济建设的飞速发展,超深基坑不断涌现,综合工程经验与典型工程的数值模拟结果,本文认为超深基坑的影响范围可能超出现行有关规定为城市桥梁所确定的安全保护范围。为合理确定安全保护区域,建议应按照城市桥梁类型和重要程度的不同,根据基坑开挖等相关施工活动的扰动程度,分类划定城市桥梁安全保护区域。     

BAYES方法在上海桩基承载力分析中的应用

上海地区的地质条件决定了单桩极限承载力的可靠度分析中其场地有较大的变异性。实际上计算模式的变异系数已经超过了所所具有的变异性。利用概率论与数理统计中的BAYES方法,将原型试验与静力触探结果结合起来进行修正和优化,并通过工程实例计算,结果表表明可提高参数估计的精度。