强夯双向土压力模型试验测试及加固效果分析

【目的】从土体应力分布特征的角度研究不同夯击方式对砂土强夯加固效果的影响。【方法】通过室外场地进行的强夯模型试验对夯击过程中土体内部的竖向与径向土压力以及落锤加速度进行监测,并结合数值模拟的方法对土体内部的位移进行分析。【结果】研究得出:在强夯法施工中竖向土压力存在冲击与震荡衰减两种波形,径向土压力则主要以冲击波形为主;在砂土强夯加固过程中存在两种加固模式,夯击点正下方土体主要以竖向压实为主,而斜下方土体同时兼有显著的径向挤密作用;在同能级强夯施工中,“重锤低落”组合适合对深层土体与径向土体进行加固,“轻锤高落”组合适合对浅层土体进行快速加固。【结论】研究成果对同能级强夯夯击方式的选用具有一定的指导意义。

强夯加固效果实时评估方法探讨

本次研究在室外场地开展了多组不同设计参数组合下的强夯模型试验。通过落锤顶面安置的加速度传感器对落锤的冲击行程进行了记录,并引入峰度、偏度等时域特征参数对落锤加速度时程曲线的形态进行了定量的描述。研究得出:落锤加速度时程曲线的形态与施工工况之间存在对应关系,可通过分析落锤加速度时程曲线的形态来对夯击过程进行评价;落锤加速度时程曲线的时域特征值会随着夯击次数的增加呈现出规律性变化,可以通过观察时域特征值的变化趋势是否达到稳定来判断是否止夯。本文提出了一种强夯加固效果实时评估方法,并设计了使用流程。本文研究成果可用于指导后续强夯加固效果实时评估方法的工程应用。

可液化地层中盾构施工诱发振动影响的数值模拟研究

以太原市地铁2号线人民南路站~化章街站区间可液化地层盾构施工过程中遇到地表沉降超限问题为例,采用FLAC3D有限差分软件,进行盾构隧道施工过程模拟,在开挖面水平方向模拟盾构施工振动的正弦速度边界,进行动力响应分析,分析孔压比、超静孔隙水压力、加速度时程曲线。分析结果表明:盾构机掘进太原市复合地层在隧道上覆黏质粉土及粉细砂层中形成一定液化区域,上覆土层中开挖面前方液化区域面积明显大于开挖面后方液化面积;盾构隧道轴线对应地表沉降最大值达60mm,与现场实测值相同,最大沉降发生在开挖面前方1m处;超静孔隙水压力在液化土层中形成一旋涡区,漩涡中心靠近液化层底部,位于开挖面前方,超静孔隙水压力在漩涡区中心最大,向四周扩散逐渐减小。本文的研究成果对盾构在可液化地层中的施工有一定参考价值。

长短桩复合地基设计计算方法的探讨

通过工程实例 ,对软土中由钢筋混凝土桩与水泥搅拌桩组合而成的长短桩复合地基进行了承载力和沉降的设计计算方法的探讨 ,并用实测沉降值与计算沉降值进行对比 。

长短桩复合地基荷载分担比的试验研究

为了研究长短桩复合地基竖向荷载分担比的变化规律,在室内模型试验的基础上,对不同桩间距、垫层厚度、长桩长度、短桩长度、长桩模量和短桩模量等情况下长短桩复合地基荷载分担比的变化性状进行了分析。结果表明,随桩间距的减小,长桩和短桩的荷载分担比均增大,桩间土的荷载分担比减小,通过减小桩间距来提高长桩荷载分担比是不经济的;随垫层厚度的增加,长桩的荷载分担比减小,桩间土的荷载分担比增大,短桩的荷载分担比变化较小,垫层的设置能明显改善桩、土荷载分担的分配;随长桩长度的增加,长桩的荷载分担比增大,桩间土的荷载分担比减小,短桩的荷载分担比变化较小,增加长桩长度能一定程度提高长桩荷载分担比;短桩长度对荷载分担比的影响较小;随长桩模量的增大,长桩的荷载分担比增大,桩间土的荷载分担比减小,短桩的荷载分担比变化较小,增加长桩模量能显著提高长桩荷载分担比;随短桩模量的增大,长桩的荷载分担比减小,短桩和桩间土荷载分担比均增大,增加短桩模量对荷载分担比分配有一定影响。

高层建筑长短桩复合地基性状有限元分析

通过由长短桩复合地基处理高层建筑软弱地基的工程实例,利用有限元法分析了不同的上部结构刚度、长桩长度、长桩置换率、短桩置换率对长短桩复合地基的平均沉降、差异沉降、桩土应力比、桩土荷载分担比所产生的影响及规律。结果表明:上部结构刚度的变化对复合地基性状的影响是有限的;长桩长度在控制平均沉降,改变地基承载力和改善桩顶应力集中方面影响显著;长桩置换率存在一定的合理取值范围;短桩置换率的变化对桩土应力变形影响不大。分析结果能为长短桩复合地基进一步优化设计提供参考。

高层建筑复合桩基中单桩的承载性状分析

复合桩基是一种充分利用桩间土、桩土共同作用的桩基础型式。在其中,确定桩体的承载力是非常重要的。基于一个应用复合桩基的高层建筑的工程实例,通过有限元对其整体建筑进行了随楼层荷载增加的三维非线性数值模拟。分析结果表明处于不同位置的桩(即角桩、边桩、中桩)的承载能力是不同的,单桩承载力的确定应将桩体浅层5d―10d(d为桩体直径)长度内的摩阻力剔除。本工程实例应用并验证了这些规律。

刚柔组合桩复合地基的沉降计算

通过工程实例 ,对软土中刚柔组合桩形成的复合地基的沉降进行了计算 ,并与实测值进行对比 。

高层建筑长短桩复合地基技术应用及理论探讨

高层建筑长短桩复合地基技术既可以提高地基承载力,又可以减少沉降,经济性好、安全性高,有良好的发展前景。针对该技术的特点,作者参照近年来国内外的工程应用和研究情况以及自己的研究成果,确定了该技术的主要影响因素,主要为褥垫层厚度、长桩的长度及置换率、短桩的长度及置换率、上部结构刚度,并对这些因素在沉降和荷载分担比上进行探讨,得出有益结论。结论如下:褥垫层厚度对筏板底的差异沉降基本不影响,平均沉降则随之增大略有增加,但有一定的极限;当褥垫层厚度在一定范围内时,长桩荷载分担比随褥垫层厚度的增大而显著减小,土体显著增大,短桩荷载分担比有所增大,继续增加褥垫层厚度后,各部分荷载分担比趋于稳定;长桩长度对筏板底的差异沉降影响有限,其增幅缓慢,平均沉降则随之减小;长桩荷载分担比随长桩长度的增加而增大,土体和短桩则随之减小,但有一定极限;长桩置换率超过一定范围后,对筏板底沉降和桩土荷载分担比影响不明显;短桩长度和短桩置换率对筏板底沉降和桩土荷载分担比影响较小;上部结构刚度对筏板底差异沉降和桩土荷载分担比影响较小,筏板底的平均沉降随上部结构刚度增大而增大,随后增幅变缓。这些结论可为该类型复合地基的设计和应用提供参考。

CFG 桩复合地基的有限元分析

ＣＦＧ桩复合地基是一种新型的软弱地基处理方法。本文结合具体工程并进行了有限元分析，探讨了这种复合地基在垂直荷载作用下的变形、强度以及碎石褥垫层、桩身刚度变化、置换率对地基加固效果的影响，并用实地载荷试验进行了验证，肯定了有限元分析的合理性。

垫层厚度对长短桩复合地基性状影响的试验研究

为了研究垫层厚度对长短桩复合地基工作性状的影响,在室内模型试验的基础上,对无垫层2、cm垫层和5 cm垫层三种情况下长短桩复合地基的荷载与沉降的关系、桩土应力比、荷载分担比等问题进行了分析,结果表明,长短桩复合地基的沉降量随着垫层厚度的增加而增加;长桩桩土应力比随垫层厚度的增加而减小,短桩桩土应力比的变化不如长桩明显;无垫层时,长桩荷载分担比较大,桩间土和短桩荷载分担比很小,铺设垫层后,随垫层厚度的增加,长、短桩荷载分担比都逐渐减小,桩间土荷载分担比逐渐增大。

长短桩复合地基在高层建筑液化土层中的应用

通过由CFG桩(Cement Fly-ash Gravel Pile)与碎石桩组合而成的长短桩复合地基,处理24层高层建筑严重液化地基的工程实例,探讨了这一类型复合地基的承载力与沉降变形的设计计算方法,并与建筑物的实际测试的承载力、沉降值进行了对比研究。从中可看出:这种处理方法使原地基土消除了液化,满足了上部结构对地基承载力、变形的要求,同时也验证了所提出的设计计算方法的可行性。

软土地区挤扩支盘灌注桩现场试验研究

挤扩支盘灌注桩由于其承载力高 ,在桩基工程中得到了越来越多的应用。

挤扩支盘桩在杭州地区的现场试验

挤扩支盘桩是一种通过专用液压挤扩设备可改变桩截面的新型灌注桩 .这种桩型已经在其它地区得到了推广 ,而在有较厚软土层的杭州地区还未使用 .本文通过支盘桩与普通灌注桩的原位试验对比与分析 。

某基坑工程安全问题的启示

通过介绍某基坑支护建造及抢险的工程实例,从中可以看出,基坑支护的设计与施工应严格按照目前国家相关的规范、规程来进行,同时,鉴于基坑支护的临时措施性,施工前必须考虑相应的应急预案,从而保证基坑支护的安全性、经济性。

长短桩复合地基稳定承载可靠度分析

以稳定性分析为基础,提出长短桩复合地基承载力可靠度计算的优化方法。数据表法利用可靠度指标的几何意义,在基本变量空间中直接求解可靠度;它与稳定分析中的圆弧滑动法有着相似的计算求解过程,将两者结合起来形成相对简单的、可用于计算长短桩复合地基承载力可靠度指标的优化方法。用圆弧滑动法建立长短桩复合地基的两种破坏模型,推导出极限状态函数,采用数据表法在Excel2007中处理数据,求得安全系数和可靠度指标。结合实例,计算出可靠度指标,并用蒙特卡罗法验证。从可靠度分析角度确定了最危险滑弧的位置,发现滑动破裂面穿过了长短桩复合地基的上下两个加固层,同时对可靠度的影响因素进行了讨论,发现土体重度γs、内摩擦角φs和上部荷载p的变异对可靠度指标影响较大。

水平静力荷载作用下桩伴侣工作性状有限元模拟及与无伴侣构造形式的比较分析

借鉴现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)水平承载足尺试验和数值模拟的成果,建立水平荷载作用下多个构造形式有无伴侣的单桩有限元数值模型。对比计算与分析表明,对于低承台桩基设置桩伴侣可确保承台向地基土传递水平荷载,成倍减小基桩的应力和位移;对于桩身范围地基土模量低的低承台桩基的水平承载性状也有一定的改善;配备桩伴侣后,将桩与承台的连接方式由刚接改为铰接也能大幅度减小桩身内力,桩顶与承台的距离可单纯考虑竖向承载力和变刚度调平基础底板沉降的需要;设置桩伴侣后可取消褥垫层;桩伴侣的高度变化对水平荷载作用下桩内力和位移影响很小;在罕遇地震等荷载工况下,桩伴侣可作为耗能构件,首先牺牲伴侣,避免或延迟桩头的破坏。

加筋褥垫层在灰土挤密桩复合地基中的应用

通过对建筑条形地基下的灰土挤密桩复合地基加筋褥垫层的现场试验,对桩顶、桩间土应力、三向土工格栅应变等项目进行了测试,得到了在桩土应力比、三向土工格栅应变随建设高度的变化过程线。通过现场试验表明,建筑条形地基下加筋褥垫层灰土挤密桩复合地基中,在不同位置桩顶应力、桩间土应力有不同的变化趋势;桩间土的变化趋势也有不同,在柱下、条形基础交接处中心达到最大值。通过柔性位移计对土工格栅的变形进行量测,得到土工格栅在纵向、横向、斜向的应变变化过程线,试验表明:不同位置的土工格栅的应变变化过程线差异较大,在柱下、条形基础交接处中心达到最大值。同一位置的3个不同方向应变变化过程线也有差异,柱下条形基础交接中心处斜向肋条受力最大。