考虑土拱效应的微型桩组合结构合理桩间距研究

目前,微型抗滑桩及微型桩组合抗滑结构的桩间距一般由工程经验确定,极大地影响了其抗滑性能。针对这一问题,将桩间土拱拱轴线视为抛物线,分别以拱顶或拱脚处土体达到极限状态为控制条件给出最大桩间距计算公式,并与模型试验结果对比分析,验证了其合理性。在此基础上,考虑桩间土拱与桩群间土拱的相互作用,建立了微型桩组合抗滑结构合理桩间距简化计算模型,将简化工程实例计算结果与数值模拟结果对比分析,验证了该计算模型的合理性。本文建立的桩间距计算模型可以为微型桩群桩位的布置提供理论依据。

桩间距对CEP群桩抗压承载性能影响研究

桩间距是影响混凝土扩盘桩(Concrete expanded pile,下称CEP)群桩承载性能的重要因素。本文通过ANSYS软件对CEP群桩进行模拟分析,设计5组不同桩间距的4桩模型,通过分析受压状态下桩周土及桩的位移、应力等参数,得出桩周土体受力机理和破坏规律与桩间距之间的关系,确定竖向荷载作用下桩间距变化对CEP群桩抗压承载性能影响,从而进一步完善了CEP群桩的设计理论。研究结论表明:当桩间距较小时,群桩效应较为明显,使单桩承载力发生折减;当桩间距控制在3倍~4倍盘悬挑径时,单根桩的承载能力得到充分发挥,继续增加桩间距对承载性能的提升较小;土体达到破坏状态时,主要由承力盘承担大部分荷载,应充分考虑承力盘上表面坡角,防止产生应力集中。此结论为其在实际工程中的应用提供理论支撑。

水泥搅拌桩桩间距对桩身承载性能的影响

为探究水泥搅拌桩桩间距对桩身承载性能的影响,以重庆市玉泉湖一路K1+435~K1+550路段水泥搅拌桩处置工程为背景,结合理论研究及数值模拟,探讨分析了不同桩间距布置条件下的水泥搅拌桩桩身侧摩阻力、竖向应力及加固区沉降变化情况。研究结果表明:1)水泥搅拌桩侧摩阻力中性点出现在埋深1/4桩长处,且随桩间距的增加,中性点位置下移;2)在桩间距从3倍桩径增大至5倍桩径的过程中,桩侧负摩阻力峰值由15.7 kPa增至18.3 kPa,增大了16.6%,而桩间距对正摩阻力峰值的影响较小;3)水泥搅拌桩桩身竖向应力沿埋深方向递减,当桩间距增大时,持力层顶部应力水平持续增加,地表及加固区沉降均随桩间距的增大而不断增大;4)桩间距3.3倍桩径的水泥搅拌桩复合路基承载力为456.68 kPa,处置效果良好。本文成果可为水泥搅拌桩在复合软弱路基处置工程中的应用提供一定的借鉴与参考。

抗滑桩桩宽及桩间距对土拱效应的影响数值模拟研究

为研究抗滑桩产生的土拱效应影响因素,文章以某公路边坡为研究对象,在对该边坡进行现场地质调查的基础上,采用离散元数值模拟软件PFC,分析不同桩宽和桩间距对土拱效应的影响。主要结论如下:(1)影响土拱效应的因素包括抗滑桩桩宽、桩间距、土体粒径及力学性质等;(2)抗滑桩越宽,产生的土拱越明显,且抗滑桩极限承载能力越强,两者之间满足函数关系qmax=466.85b+99.04;(3)土拱极限承载力与桩间距呈负相关,两者之间满足幂函数qmax=2770.1S-0.58。研究结果对于抗滑桩桩宽及桩间距的合理设计具有一定的参考意义。

碎石桩-砂土复合地基桩间距计算方法对比分析

碎石桩主要应用于松散砂土及高含水量黏土的地基处理。确定桩间距是碎石桩砂土复合地基设计的关键环节,本研究针对复合地基桩间距计算问题进行了对比分析。从土中孔隙的角度,土体中孔隙的减少应等于固体填料的增加;从土中颗粒的角度,土体在碎石桩处理前后其固体颗粒含量保持不变。基于以上两点,本研究进行了对比分析,并给出了两种计算方法,结果表明:相较于规范法,本研究提出的方法原理清晰、计算简便,实用性更强。本研究可为碎石桩桩间距的确定提供新的计算方法。

桩间距对桩板结构应力变形的影响研究

依托改建铁路漳泉肖线白濑水利枢纽工程影响区段改线工程项目,基于SAP2000软件,研究下穿桥梁地段铁路桩板结构的桩间距(等量桩径d)对板内正、负弯矩和变形的影响,并与规范进行比较。结果表明:横向桩间距不变时,随着纵向桩间距的增加,板内正、负弯矩及桩顶竖向变形均线性增加,板内最大负弯矩出现在板中央桩顶处;板内最大正弯矩逐渐由横向桩间向纵向桩间转移;当纵向桩间距为4d~5d时,板内各点处正、负弯矩和竖向变形均相对较小且大致相当,证明规范中桩间距规定的合理性;当纵向桩间距超过9d时,板内底部正弯矩较大,需进行配筋设计。

湿陷性黄土地基DDC桩合理桩间距优化设计

为研究湿陷性黄土地区DDC法(孔内深层强夯法)进行地基处理时合理桩间距的控制问题,在代表性场地采用不同桩间距处理地基,对其处理前后地基土的干密度和湿陷系数等指标做了比对,并分析其挤密效果,得出当桩间距为预成孔直径d的3倍时,地基土受到挤密所产生的侧向力是相对均匀的,当桩间距>3.0d时,三桩间土体的挤密效果明显较两桩间差,故挤密法处理湿陷性黄土地基时的有效挤密区为3.0d,即DDC处理地基时的合理桩间距为3.0 d.

边坡工程中抗滑桩合理桩间距的探讨

在对边坡工程中抗滑桩间土拱效应分析的基础上,提出应以桩间静力平衡条件、跨中截面强度条件以及拱脚处截面强度条件共同控制来确定桩间距。得到了较为合理的桩间距的计算公式,定量地说明了在其它因素不变的情况下,桩间距随桩后土体粘聚力或内摩擦角的增大而增大,却随着桩后坡体推力的增大而减小。最后以工程实例说明了桩间距的计算过程,并得到了比较合理的计算结果。

基于拱效应的边坡抗滑桩桩间距计算

基于桩间土的斜拱效应,考虑边坡的倾角对抗滑桩桩间距的影响,并以此建立计算模型。首先在假定土拱的轴线为抛物线的基础上,根据水平面、竖直面内的静力平衡条件和强度条件,推导出桩间距的计算公式,分别得到了相应的合理桩间距计算方法。其次通过具体工程实例,阐述考虑边坡倾角情况下抗滑桩桩间距的计算过程,得到了比较合理的计算结果,并分析了桩间距与土体内摩擦角以及桩间距与坡面倾角之间的关系。分析结果表明,在其他因素不变的情况下,桩间距随桩后土体的内摩擦角增大而增大,随边坡倾角增大先增大后减小。

黏性土桩间土拱效应计算与桩间距分析

土拱效应是安全经济地发挥抗滑桩等非连续支挡结构的支护功能的重要前提,桩间距与成拱作用密切相关。利用合理拱轴线几何特征与受压破裂角方位,通过力学概念分析,将黏性土土拱计算的平衡条件和强度条件综合简化为以拱脚处拱圈轴向压应力表达的形式。继而从最少且最易获得的土工材料参数(内聚力c、内摩擦角φ)出发,根据轴向压应力与矢跨比函数关系,利用摩尔-库仑强度准则,推导了拱曲线与桩间距上下限的简便计算式,再以此进一步探讨了考虑土拱效应三维稳定的桩间距校核,并以工程实例验证,以对土拱效应的估算提供简便清晰的计算方法。

推力桩桩间土拱几何力学特性及桩间距的确定

从推力桩桩间土拱形成的机理和力学特性入手,根据桩间土拱的静力平衡以及拱脚处土体本身的强度条件,建立了相应的计算模型。得到了工程设计中的桩间距、拱厚与土拱拱高之间的方程组。在该方程组之中只要确定其一,其余二者便可相应求解。如假定的是土拱厚与土拱拱高中的一个,则得出桩间距与桩间土体的抗剪强度参数成递增的关系。就基坑工程土压力分布的特点,对其处理方法提出了建议。以工程实例对推导的桩间距计算公式进行了验证,结果表明:实际设计值与计算结果基本一致。

抗滑桩设计中关于确定桩间距问题的分析

抗滑桩间距的确定是滑坡防治工程中的关键之一。本文基于土拱效应,分析桩间土拱的受力状态,通过土拱能够保持整体稳定性、拱顶和拱脚处截面最不利受力点达到临界应力状态来共同控制桩间距,得到了较为合理的桩间距计算公式,在其它因素不变的情况下,分析了桩间距与桩后滑坡推力、土体粘聚力和内摩擦角之间的关系,并结合工程实例进行了验证。

抗滑桩宽度与桩间距对桩间土拱效应的影响研究

抗滑桩宽度对桩间土拱效应的影响直接关系到桩截面尺寸及桩间距设计的合理性。通过离心模型试验,观察到抗滑桩宽度越大,桩间土拱稳定性越高。基于离心试验模型,采用数值模拟方法分析桩间土拱承载能力随桩宽度的变化规律。试验表明在桩间净距保持不变的情况下,桩间土拱承载能力随桩宽度增加而逐渐增大,但增长斜率逐渐变缓,说明随着桩宽度的变大,桩宽度的增加对桩间土拱承载能力的影响越来越小;而在桩间净距与桩宽度比值不变的情况下,桩间土拱承载能力随桩宽度和桩间净距的增加反而降低,且下降斜率逐渐增大,说明桩间净距对桩间土拱承载能力起着控制作用,增加桩宽度对土拱承载能力的贡献远不及增加桩间净距对土拱承载能力的削弱作用。本文研究表明,桩间土拱承载能力与桩宽度之间存在非线性的关系,在建立抗滑桩合理桩间距计算模型时应对此予以考虑。

边坡桩-土相互作用的土拱力学模型与桩间距问题

桩-土相互作用机制是边坡抗滑桩设计需要考虑的重要因素之一。基于抗滑桩在侧向荷载作用下的受力条件,通过土力学和弹性力学的基本理论,导出了桩-土作用下桩后土体任意点的应力解析解,建立了土拱的力学模型;获得了土拱应力的等值线分布,得出了双曲拱、扩肩拱、马鞍拱和圆弧拱4种土拱形态,分析了不同桩间距、桩宽、桩后距离及土体力学特性对土拱效应的影响及其变化规律,阐明了土拱的作用机制。以拱体内土体破坏时的极限平衡状态为依据,基于Mohr-Coulomb抗剪强度理论建立了最大桩间距控制方程,并给出了具体的工程实例,对桩-土相互作用机制和抗滑桩设计理论研究具有一定的参考价值。

基于土拱效应的抗滑桩与护壁桩的桩间距分析

抗滑桩与护壁桩分别在滑坡治理和基坑支护中发挥着巨大的作用 ,其实施正是利用了土中的成拱效应 ,然而传统桩的设计虽考虑土拱效应的存在 ,但桩间距确定理论与方法并未建立起来。本文首先基于土体的极限平衡条件对滑坡推力作用下的土体中的成拱作用进行研究 ,得出了抗滑桩的最大桩间距公式 ,并以某一具体工程为例 ,对该最大桩间距的物理意义和可用性进行了讨论。在此基础上 ,给出了在考虑土拱效应的情况下合理桩间距的确定方法 ,并以此为据 。

普氏理论在确定抗滑桩间距中的应用

从方桩桩间土拱形成的机理、力学特性入手,将广泛应用于隧道工程的普氏系数引入抗滑桩最大间距的计算分析中,并根据桩间土拱的静力平衡,建立了相应的计算模型。同时以泸州市世寿街滑坡为例,对所推导的最大桩间距计算公式进行验证,计算结果为1 75m,与实际工程设计基本一致。

基于土拱效应的改进抗滑桩最大桩间距计算模型

在目前抗滑桩工程中,抗滑桩布设参数的选取一般多依据工程经验确定,缺乏理论基础的支撑,过分偏于保守的设计会造成一定的投资浪费。根据对抗滑桩与滑坡体相互作用过程的分析,指出抗滑桩桩间土拱是土拱效应作用过程中的最后阶段,并对抗滑桩最大桩间距模型的理论基础进行了论证。在原有对抗滑桩桩间土拱效应研究的基础上,提出了基于土拱效应的改进抗滑桩最大桩间距计算模型。通过滑坡工程实例的对比研究发现,最大桩间距模型比原有计算模型具有更好的工程适用性,可为抗滑桩工程中抗滑桩间距的确定提供科学的依据。

抗滑桩间土拱力学特性与最大桩间距分析

抗滑桩最大桩间距确定的基础理论至今未建立起来 ,工程实践中仍依赖专家经验。本文从方桩桩间土拱形成的原理、力学特性论证入手 ,较全面地分析了桩间土拱的受力、变形 ,力的传递和土拱破坏瞬间的最大桩间距。

基于双剪强度理论土拱效应的基坑支护桩间距分析

在分析桩间土拱效应形成机理的基础上,以圆形支护桩为研究对象,利用合理拱轴线和起拱点土体破坏面等几何特征,建立抛物线土拱分析模型,通过桩间土拱静力平衡条件和双剪强度理论来确定桩间距,推导出圆形支护桩的合理桩间距计算公式,桩间净距随桩后土体粘聚力或内摩擦角的增大而增大,却随着桩后主动土压力或中主应力参数m的增大而减小,且随着参数m的增大,桩后主动土压力是逐渐增大的。最后通过工程实例计算支护桩间距,并与有限元法和规范法计算结果进行比较,验证了基于双剪强度理论土拱效应的基坑支护桩间距计算结果的合理性和安全性。

抗滑桩岩拱效应与合理桩间距分析

在理清不同桩间岩体破坏形式的基础上,对边坡工程中抗滑桩岩拱效应和合理桩间距的确定方法进行了分析,阐明了软质岩体拱效应的形成及演化机理,基于拱轴内力、破坏方式及位置对比分析了岩拱与土拱特性的差异性。在此基础上,建立了悬链线拱轴方程,利用两铰拱原理对岩拱进行了内力计算分析。利用岩体跨中极限平衡条件,建立了拱轴系数m关于桩间距l及拱高f的表达式。同时,利用MATLAB软件对抗滑桩桩合理桩间距进行了探讨。从工程实际中岩拱效应充分发挥及安全经济角度考虑,给出了合理桩间距的选择方案。