考虑桩土变形协调的复合地基设计方法

目前在复合地基的设计中,由于采用桩体压缩模量计算得到的复合压缩模量偏大,造成复合地基加固区沉降被低估;另外桩和桩间土承载力发挥系数取值主观性较强,导致复合地基承载力计算结果偏大。针对上述两个问题,从复合地基形成机理出发,指出桩及桩间土共同直接承担荷载时必须保证桩土变形协调。桩土变形协调的条件是:(1)桩刺入垫层的深度不能超过垫层厚度;(2)桩宜设置为摩擦桩。在此前提下,分别计算桩及桩间土的沉降,利用桩土变形协调方法得到了桩土应力比和承载力发挥系数理论值,进而得到加固区的沉降计算方法。工程算例证实,从保证复合地基有效设计和工程安全的角度出发,应该根据桩土变形协调来进行复合地基设计计算。

混合桩型复合地基试验研究

通过混合桩型复合地基载荷试验测定了不同桩型及桩间土上的应力 ,分析了这种新型复合地基的桩土应力比的变化规律及破坏模式。通过与邻近的桩间土及单桩静载试验结果进行对比 ,对混合桩型复合地基中各类桩及桩间土的承载力折减系数及其影响因素进行了分析。

桩承式路堤土拱形成及荷载传递机制离散元分析

土拱效应是桩承式路堤中影响荷载传递的关键因素。基于前人的室内模型试验,建立了桩承式路堤离散元(DEM)数值分析模型。基于路堤中应力偏转规律对土拱随桩土相对位移的形成规律进行了分析。在该基础上提出了合理拱轴线土拱模型,并引入荷载传递系数α对土拱与土拱下方路堤填料间的荷载传递进行量化分析。模拟结果表明,桩土相对位移引起路堤中应力主方向发生偏转并形成虚拟土拱;土拱形态及高度随桩土相对位移的变化而变化,最大拱高约0.8倍桩净间距;α随土拱高度的增加呈对数关系减小。

水泥土桩桩土应力分担及曲线形式研究

通过在单桩、四桩、九桩承台下的桩周土和桩顶埋设土压力盒,获得系统的水泥土桩复合地基的桩土应力等原位试验数据。利用这些试验数据,分析试验条件下水泥土桩桩土应力比的分布形式,同时分析桩长、桩间距、桩数等因素对桩土应力比的影响。按照Mindlin应力解及分层总和法,取用试验条件下的参数,获得计算桩土应力比。发现试验与计算桩土应力比分布形式相似,桩土应力比曲线由两段构成,即荷载水平较小时的下降段及荷载水平较大时的水平段。水平段的桩土应力比试验值为4.0～7.0,为设计用桩土应力比取为常量提供试验及理论依据。实测和计算结果均表明,随着面积置换率的减小,桩体效应变的明显,桩顶应力集中系数增大,桩间土体应力减小系数也增大。实测应力集中系数变化幅度为2.00～3.25,应力减小系数变化幅度为0.35～0.70;计算应力集中系数为2.40～4.50,应力减小系数为0.40～0.55。

关于半刚性桩复合地基若干问题的研究

针对半刚性复合地基中广泛使用的水泥土桩和CFG桩在工程实践中和研究中的一些问题,例如水泥土桩的变形模量、水泥土桩及CFG桩的桩间土应力发挥系数β、水泥土桩及CFG桩的复合地基静荷载试验方法等。结合一些具体工程,对这些问题进行了试验研究及理论分析;提出了水泥土桩的变形模量和桩间土应力发挥系数的建议取值以及解决垫层设置和垫层压缩量对工程实践影响的修正方法。

包裹碎石桩和碎石桩复合地基抗震性能对比试验研究

包裹碎石桩是在碎石桩外包裹一层土工材料制成的一种新型桩体,由于包裹作用,碎石桩的刚度和抗剪强度得到了明显提高。然而,目前有关包裹碎石桩的研究较少,特别是其抗震性能方面。鉴于此,通过开展包裹碎石桩复合地基和碎石桩复合地基振动台模型试验,在考虑不同类型、幅值的地震波作用下,研究两种复合地基的加速度、桩土应力、破坏现象和位移,进而对比分析这两种复合地基的动力响应规律和抗震性能。试验表明:包裹碎石桩桩顶和桩间土水平方向加速度放大系数均约为碎石桩的2倍;相同地震波条件下,包裹碎石桩复合地基的峰值桩-土应力比约为碎石桩复合地基的3倍;与碎石桩复合地基相比,0.9g人工波加载后包裹碎石桩复合地基在较大区域内产生较窄裂缝;包裹碎石桩复合地基产生的总沉降较碎石桩复合地基减小了51%。因此,包裹碎石桩复合地基的抗震性能优于碎石桩复合地基。

回填红粘土地层微型CFG桩复合地基现场足尺试验

为了获得广西桂林红粘土地层微型CFG桩复合地基设计时的参数合理取值，进行了室外足尺试验，获取不同桩长微型CFG桩复合地基桩间土强度提高系数α、桩间土强度发挥系数β、单桩承载力发挥系数A以及桩土应力比n．结果表明：采用冲击振动挤密成桩，桩间土强度提高1．28～1．56倍；复合地基破坏时，桩间土强度能得到有效发挥，发挥系数为0．90～0．98；单桩承载力发挥系数比规范推荐值0．8～0．9大，可达1．12～1．56，且随着桩长的增加而减小；桩土应力比在试验荷载范围内随着荷载的增加而增加，但增加趋势逐渐减缓．桩长在2—5m时，α取1．2～1．5，β取0．9～1．0，λ取1．1～1．5．

砂衬齿形桩竖向承载力的小孔扩展理论研究

砂衬齿形桩是砂衬与带齿的预应力管桩相结合,形成一种复合承载的桩。以小孔扩张理论为基础,研究桩侧圆孔扩张及桩端球孔扩张作用的影响,分析砂衬齿形桩竖向及侧向承载力的发挥机制。结果表明,桩侧摩阻力增大是由桩-土间摩擦力和桩齿间重塑土体抗剪切力产生的。考虑压桩过程对土体扰动的影响,方程中加入土体扰动修正系数进行修正,并分析桩齿间剪切力在桩承载力中所占比例。用分析计算结果与国家规范、地方标准及现场静载试验结果对比分析,验证了分析计算结果是正确可行的。此研究分析方法对砂衬齿形桩在生产实践中的运用及后续的改进提供了理论分析基础,研究内容具有重要的现实意义。

夯实水泥土桩复合地基桩土应力比的研究

在夯实水泥土桩复合地基设计中,桩土应力比n、桩体应力集中系数μp、桩间土应力减小系数μs是非常重要的设计参数。本研究基于不同桩长的单桩及四桩复合地基,不同面积置换率的九桩复合地基现场载荷试验,通过测试元件量测复合地基的桩顶反力、地基土反力。分析了夯实水泥土桩复合地基的n、μs、μp的变化规律,并给出承载力特征值时n、μs、μp的取值范围及其影响因素。

水泥土搅拌桩复合地基承载特性的试验研究

完成了一组水泥土搅拌桩4桩复合地基载荷试验及桩顶应力、桩间土反力的原位测试。试验结果表 明,复合地基承载力高于单桩承载力;桩体屈服前,复合地基桩土应力比、桩土分担荷载比、应力集中系数、桩 间土承载力折减系数随外加荷载的增加而增加;应力减少系数随外荷载的增加而减小。

水泥土桩及CFG桩复合地基问题的探讨

对水泥土桩的变形模量 ,水泥土桩和 CFG桩复合地基的桩间土应力发挥系数以及它们的静载荷试验方法进行了试验研究和理论分析 ,对今后进一步推广应用水泥土桩及

半刚性碎石桩复合地基受力特性的研究

通过理论分析和工程试验 ,研究了半刚性碎石桩复合地基桩土荷载分担比 ,分析了半刚性碎石桩复合地基的分界桩土应力比和荷载分界点 ,证明了随着荷载的增加 ,桩分担荷载的比例呈现增大的趋势。计算了桩间土应力折减系数 ,发现荷载超过某一数值以后 。

红黏土地层微型CFG桩复合地基试验研究

微型CFG桩在广西桂林地区得到了广泛运用,为拓展研究CFG桩在红黏土土层中的运用,通过室外足尺微型CFG桩复合地基现场试验,对复合地基承载力经验公式中桩间土承载力强度提高系数、单桩承载力发挥系数以及桩-土应力比进行试验研究。试验结果表明:微型CFG桩桩长在1~4 m范围内,桩间土提高系数随桩长的增加而增加,但增加趋势逐渐减小;单桩承载力发挥系数随桩长增加而减小,桩长1~3 m时,单桩承载力发挥系数大于1,桩长大于等于3 m时,单桩承载力发挥系数小于1;桩土应力比在1~8之间,随着桩长增加而增加。

基于Terzaghi方法的桩承式路堤中土拱效应算法改进

在桩承式路堤土拱效应分析中,考虑路堤填土实际处在极限主动平衡状态与静止平衡状态之间的工作状态,基于对Terzaghi土拱效应模型的改进,得到了桩土应力比和等沉降面高度计算式,其中取静止土压力系数和主动土压力系数之和的一半作为模型中土体的侧向土压力系数。研究结果表明:改进的桩土应力比理论计算值总体上与实测值非常接近,说明了该模型具有一定的合理性。

砾石桩复合地基桩土应力比确定方法探讨

依托西北地区某盐渍化软土地基处治试验段,对砾石桩复合地基桩土应力比进行了讨论,提出桩土应力比简化计算公式,同时结合数值分析模型,对比分析桩土应力比与主要因素之间的关系,并对各影响因素下桩土应力比修正系数ξ的取值范围进行界定。

桩承式路堤土拱效应的算法对比与改进

从工程实际出发,对刘吉福和周亦涛土拱效应算法中土压力系数取值进行了改进,进而得到了桩土应力比的改进算法。改进后的刘吉福算法和周亦涛算法得到的桩土应力比均随土压力组合系数增加而减小,随桩间距增加而减小,随桩土差异沉降增加而增加;改进后的周亦涛算法更加接近实测值,且是偏于安全。因此本文的研究为桩承式路堤设计提供了一种有益的参考。

考虑桩土作用对下部支承结构的抗震研究

该文以一个上部为多曲面异型网架、下部为部分框架结构的大跨空间结构为例,选用ANSYS有限元软件,选取下部支承结构的各项指标,对有无考虑桩-土作用的两种模型各指标的结果进行对比分析,引入了折减系数,为今后对考虑桩-土作用后的结构模型在地震作用下的下部支承结构指标是否应该进行折减提供参考。

不同刚度桩土接触面对单桩承载变形效应的影响

指出桩土接触面刚度的确定是研究桩土共同作用的重要一环,采用数值方法结果对其进行研究是一种有效的方法,针对不同地质条件,利用FLAC3D模拟不同刚度的地基土中的桩土作用体系,分析了桩土接触面刚度对桩身承载变形的影响,得出了一些有意义的结论。

桩锚支护体系竖向土拱效应分析与桩后土压力计算

针对桩锚支护桩后竖向土拱效应,利用土拱力学平衡条件分析了土拱的形成机理、几何特性与其对土体应力分布的影响。采用室内模型试验,监测得到不同阶段下土体的应力场分布,通过与现场监测数据和经典理论计算值的比较,验证竖向土拱的存在。基于竖向土拱效应,采用斜土层单元法,推导了桩后土体应力分布表达式,并与经典理论计算值和模型试验数据进行了对比分析。研究结果表明:土体自重应力曲线在2层锚杆间发生衰减,桩侧土压力在锚杆支点处出现相对峰值,锚杆上部形成了竖向土拱,对土体应力重分布影响显著。采用考虑竖向土拱效应的斜土层单元法得到的土压力分布规律与室内试验结果一致,2条曲线同深度处桩侧土压力最大差值不超过15%,表明利用该方法计算出的土压力具有较高的准确性。

自重湿陷性黄土地基中双向螺旋挤土桩复合地基设计参数的取值

在深厚湿陷性黄土中利用双向螺旋挤土桩成桩过程中的挤土效应,通过调整桩间距,不仅可以消除桩间土的湿陷性,还可以提高复合地基承载力。结合深厚湿陷性黄土上双向螺旋挤土复合地基的原位足尺试验,初步确定该施工工艺在湿陷性黄土地区复合地基应用中的相关参数。