盐渍土地区CFG桩水泥土褥垫层性能的研究

利用MIDAS-GTS NX数值模拟软件,针对褥垫层厚度和弹性模量变化对桩的沉降和桩土应力比的影响等问题,通过数值模拟对CFG桩桩顶沉降、桩顶应力、桩土应力比等进行研究,并得出以下结论:随着弹性模量的增大,桩土应力比增加趋于平缓,桩顶沉降增加;随着水泥土褥垫层厚度的增大,桩顶应力变化趋势也随之增大,且趋势基本相似;褥垫层厚度小于600 mm,弹性模量小于100 MPa时,地基沉降与二者参数变化有着较大关联;盐渍地区600 mm的水泥土褥垫层理论上可以有400 mm碎石褥垫层的工作性能。

基于现场试验的CFG桩复合地基桩帽与垫层效应分析

【目的】柔性垫层和桩帽对CFG桩复合地基的桩土应力比、荷载分担比和沉降均有较大影响,但目前柔性垫层与桩帽在现场试验中如何共同影响复合地基特性仍有待进一步的研究。【方法】以CFG桩复合地基软基处理的某路段作为工程背景,在土工格栅层数不变的情况下,对垫层厚度为100 mm、200 mm、300 mm,桩帽尺寸为0.8 m、1.0 m、1.2 m组合下的形式进行了现场原位试验,研究了CFG桩复合地基的桩土应力比、荷载分担比和沉降特性。【结果】现场试验表明:随着垫层厚度由100 mm增大到300 mm,桩土荷载比减小了51.5%,桩土应力比减小了52.5%,总沉降量增大了7.9%;随着桩帽直径由0.8 m增大到1.2 m,桩土荷载比增大了29.0%,桩土应力比减小了29.2%,总沉降量10.4%.本文区域地质条件,宜选用垫层厚度100 mm、桩帽直径为1.2 m的CFG桩复合地基形式。

软土厚度不均匀地段CFG桩褥垫层厚度设计

褥垫层作为CFG桩软土加固技术的组成部分之一,其厚度的设计可以有效保证CFG桩技术的加固效果,在实际应用CFG桩技术时,常受到工程所在地的软土分布情况影响,通过分析桩体的应力扩散厚度以及桩体刺入褥垫层的厚度,计算褥垫层的设计厚度,通过实际软土厚度不均匀的桥梁工程案例进行验证,利用监测和模拟的方法,根据沉降量的变化情况反映最佳的CFG桩褥垫层厚度,经对比可知,最佳的CFG桩褥垫层厚度约为0.5 m,计算的褥垫层设计厚度为0.48 m,两者相较误差较小,通过计算得到褥垫层厚度可满足使用要求。

CFG桩复合地基掏土迫降纠偏变形特性研究

河北省某住宅楼采用掏土迫降方式进行纠偏,采用数值模拟方法对掏土迫降纠偏施工过程中建筑物变形特性进行研究,并对掏土孔间距及长度的影响进行分析。研究结果表明,掏土迫降纠偏施工前,可通过数值模拟方法对纠偏过程中建筑物变形特性进行分析;可在建筑物原有筏板基础外围打设1排钻孔灌注桩,并在CFG桩桩顶拓展筏板基础,新旧筏板基础通过植筋方式相连,达到预期加固效果;掏土迫降纠偏施工过程中,当掏土孔间距>2.0m时,可适当提高施工速度;当掏土孔间距<2.0m时,应严格控制施工速度,同时加密监测建筑物变形情况;掏土迫降纠偏施工过程中,掏土孔长度应≤75%的掏土方向基础长度。

不同褥垫层厚度下大直径CFG桩复合地基桩土应力比试验研究

褥垫层厚度是调整复合地基工作状态的主要参数。基于相似关系开展了室内模型试验,分析了砂土地基中不同褥垫层厚度下大直径CFG桩复合地基桩土应力比的变化规律。试验结果表明:当褥垫层厚度一定时,桩土应力比随荷载增加先快速上升后趋于稳定;当荷载一定时,桩土应力比随褥垫层厚度增大而逐渐减小;在加载初期,桩间土发挥主要承载作用,随着荷载增加,桩体逐渐发挥承载能力;褥垫层具有应力扩散作用,过薄不利于桩间土承载能力的发挥,过厚不利于桩体承载能力的发挥;当桩土应力比为5.4~11.2,砂土地基的褥垫层厚度与桩径比合理取值范围为0.37~0.74,能够充分发挥桩土共同承载能力。基于试验结果,提出能合理反映砂土地基中褥垫层厚度对桩土应力比影响规律的数学模型,以期为类似工程设计施工提供借鉴。

CFG桩复合地基多层加筋垫层力学特性分析

基于弹性理论,建立路堤荷载作用下多层加筋垫层力学模型,提出格栅拉力和多层加筋垫层复合模量计算方法,通过某工程实测数据验证计算方法的合理性;分析格栅层数、位置、铺设间距等因素对格栅拉力的影响。研究结果表明:随着格栅层数的增多,总拉力和底层格栅拉力不断降低;随着底层格栅远离桩顶,格栅总拉力和底层格栅拉力逐渐增大,上层格栅拉力先增大后减小;格栅总拉力和底层格栅拉力随着铺设间距的增大而增大,上层格栅拉力随着铺设间距的增大而减小。

CFG桩复合地基试验研究

CFG桩复合地基广泛应用于土木工程各个领域,但就CFG桩复合地基的工作性态及桩-土共同作用机制尚不十分清楚,需要进一步研究。通过对CFG桩复合地基在川北某高层建筑中现场测试项目的资料分析,得出了CFG桩的桩-土应力分担的变化规律,对褥垫层上下的应力状态有了更为清晰的了解。测试荷载是实际的结构荷载,测试环境是实际的基础环境,测试结果更具实用性。测试结果显示,随着外加荷载的增加,桩-土应力比比例增加。当施工荷载为210 kPa时,桩-土应力比可达16。随着施工荷载的增加,桩体所分担的荷载增加较快,桩间土体分担荷载增加较慢。

CFG桩复合地基承载力经验公式的修正及应用

对CFG桩复合地基在水平和竖向荷载作用下桩、土的受力进行了分析.在经验公式的基础上,考虑了边载对承载力的影响,推导出CFG桩复合地基承载力修正公式,并利用该修正公式计算了某泵站基坑的CFG桩复合地基承载力.计算结果与静载荷试验结果比较表明,该修正公式能准确反映地基承载力的大小.

CFG桩复合地基桩土应力比计算与影响因素分析

基于目前对带垫层的复合地基桩土应力比计算理论的研究不够完善和为了满足工程实际中桩土应力比计算的需要,从单元变形模式出发,综合考虑桩体的负摩擦阻力、桩顶刺入垫层和桩端刺入持力层的情况,并将土层按等沉面的位置分为上下两层土体,采用简化和收敛的方法,导出带垫层的CFG桩复合地基桩土应力比的计算公式。运用该方法对桩长为6.8-7.6 m的CFG桩复合地基进行计算得到的等沉面位置位于距桩底0.6-0.7的桩长处,应力比值在14-19。计算值与现场试验结果吻合较好,说明该计算方法能满足实际工程计算的需要,适用于刚性桩复合地基的桩土应力比计算。运用该分析方法对桩土应力比影响因素的分析表明：选择合理的桩间距、桩径、桩长和垫层材料能充分发挥CFG桩复合地基的承载能力。

CFG桩复合地基承载机理及其应用

CFG桩地基处理技术正在越来越广泛的得到应用。结合其在北京奥运场馆建设中的应用,介绍了CFG桩复合地基的承载力特征;重点论述CFG桩复合地基的承载机理以及褥垫层的作用机理,CFG桩的桩长、桩径、单桩承载力等参数的选取,并对复合地基沉降量进行计算和现场实测。应用表明,CFG桩复合地基能很好地适应本工程的需要,取得了良好的效果。

CFG桩复合地墓褥垫层效用的有限元分析

本文采用有限元数值分析方法，对ＣＦＧ桩单桂带台复合地基褥垫层的效用进行了研究分析，并提出了一些见解。

褥垫层厚度对复合地基CFG桩土应力比影响的试验研究

褥垫层厚度设置是否合理,对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基的承载与变形特性将产生较大的影响。在江西某高速公路采用CFG桩加固软土地基试验现场,对不同褥垫层厚度工况下的桩土应力比进行了现场静载试验测试,并模拟各个工况对桩土应比和土体沉降进行了定量数值计算,研究结果表明:数值计算结果与实测值较为接近,具有相似的变化规律,在桩长和桩间距一定的条件下,桩土应力比随垫层厚度的增加而减小,但褥垫层超过一定水平,厚度对桩土应力比的影响较小。在路堤荷载作用下,当桩间距为1.5 m,褥垫层采用中粗砂时,厚度宜为30～40 cm。该研究成果可为该地区高速公路CFG桩加固软土地基的设计提供参考。

CFG桩复合地基褥垫层的试验研究和有限元分析

针对CFG桩复合地基褥垫层效应问题,通过12根桩的单桩复合地基载荷试验,研究了不同厚度、不同材料的褥垫层对桩土应力比的影响。试验结果表明,褥垫层的厚度和刚度对CFG桩复合地基的桩土应力比均有影响,褥垫层过薄及过厚将使桩的承载力得不到有效发挥。利用有限元软件包ANSYS,建立了单桩复合地基有限元模型,分析了褥垫层厚度和变形模量对桩土应力比的影响,经与试验数据进行分析比较,得出了与试验结果相一致的结论。通过有限元分析结果与试验结果的对比分析,确定了CFG桩复合地基褥垫层的选用原则,从而为复合地基设计中褥垫层的设计提供了依据。

高应力作用下CFG桩复合地基承载变形机制

为探究水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基在高应力下的承载变形机制,基于西安市高新区拟建场地CFG桩复合地基高应力现场试验建立数值模型并进行分析。结果表明:该场地CFG桩复合地基的极限承载力不小于1 666kPa;褥垫层在高应力作用下发生破坏,其协调桩土共同作用能力降低;桩顶向上刺入褥垫层,荷载向桩顶集中,致使桩承担上部荷载的96.5%;桩间土发挥作用能力受限,复合地基相当于单桩承载;褥垫层的厚度与桩土应力比的增长呈现负相关;桩间土与桩顶的沉降差随着荷载的增加而增加,且随着褥垫层厚度的增大呈现先增大再减小的趋势;当单桩承载力满足要求时,为保证高应力下桩间土不因荷载过大而造成复合地基的破坏,应适当减小褥垫层的厚度,降低其流动补偿能力;所得结论可为CFG桩复合地基在高层建筑地基处理设计提供参考。

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对CFG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG桩复合地基褥垫层的选用原则。

海陆交互相软土区CFG桩复合地基工作机理

依托某滨海水闸地基处理工程,利用数值分析软件,分析了海陆交互相软土区CFG桩复合地基的工作机理。结果表明:随着荷载的增大,桩体荷载分担比随之增大,且桩土应力比与荷载呈现较好的对数增长关系,其对数拟合参数值受褥垫层厚度影响较大;设置褥垫层对复合地基的桩土应力比有显著影响。当不设置褥垫层时,桩顶应力集中明显,不利于土体承载力发挥,降低了其实际承载力;当褥垫层厚度为桩径的一半左右时,复合地基承载力增加较为显著;褥垫层厚度为50 cm时虽然其承载力有所增加,但经济成本相对提高,并且承载力提高幅度不大。

CFG桩复合地基垫层作用机理和设计研究

根据高速公路软基处理特点 ,文中对 CFG桩复合地基垫层的作用机理进行讨论 ,并提出其最佳桩间距、最佳垫层厚度、桩土应力比。

水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩土应力比研究

CFG桩复合地基水泥土垫层对桩土应力比的调节作用不同于砂石垫层的,有其独特的特点。以新建兰（州）新（疆）铁路第二双线DK821＋600-DK821＋900软弱盐渍土地基加固试验段作为依托工程,通过对试验段的1 m厚水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩顶、桩间土不同部位的应力测试得出：在同级荷载下,桩顶不同区域的应力值,以桩中心区域最大,其次是桩边缘区域,再是二者之间的区域;桩间土上应力,离桩间土中心越近,应力越大;在各级荷载下,桩顶上的应力要明显大于桩间土上的应力;随着荷载的增大,桩土应力比逐渐减小。表明随着荷载的增大,荷载有向桩间土转移的趋势,桩土共同承担荷载的特征越来越明显。

基于三次曲线模型CFG桩复合地基中性点位置计算

为更好的体现桩侧摩阻力变化,将桩侧摩阻力随深度的关系变化曲线用三次曲线方程z=kτ^3+C代替,考虑桩土变形协调,建立平衡方程推导出CFG桩复合地基含有中性点位置的表达式与极限承载力表达式;依据现场CFG桩复合地基高应力静载荷试验数据对表达式进行对比验证对比结果表明基于三次曲线模型并考虑桩土变形协调下计算结果具有合理性;结合表达式,探究不同褥垫层厚度与桩径对中性点位置的影响并讨论其影响机制结论可为CFG桩复合地基的研究提供一定的参考价值.

CFG桩复合地基承载性状的研究

CFG桩复合地基是一种经济、可靠的地基处理方法,可以有效控制地基变形、提高地基承载力。依据工程实例提出为了使桩与土之间的应力分别达到调节和平衡的目的,可以调整褥垫层厚度和置换率的方法来完成,减少基底应力集中,达到充分发挥桩间土的作用,并得出了褥垫层厚度适用范围值。同时,采用MIDAS/GTS NX有限元计算软件分析得出了褥垫层厚度、置换率对桩土应力比和沉降量的影响规律,并对有限元法和理论计算法进行了比较分析,验证了其可靠性。研究结果表明:桩土应力比和沉降量随褥垫层厚度的增大而逐渐减小;桩土应力比和沉降量随置换率的增大逐渐减小,而桩土应力比趋于稳定。