模块化建筑刚性桩复合地基共同作用试验分析

本文依据某模块化示范楼,制作了简化后的1∶10的模块化建筑刚性桩复合地基的室外缩尺模型,考虑了上部模块结构与地基基础共同作用。通过模型试验分析了上部模块刚度变化对上部模块钢柱、筏板基础和刚性桩复合地基各受力体的影响。结果表明:模块化建筑中部柱轴力>边部柱轴力>角部柱轴力;随上部模块刚度的增加,中部柱轴力逐渐减小,边部柱和角部柱轴力逐渐增大;筏板基础中部沉降最大,边部沉降最小,整体沉降随上部模块楼层的增加逐渐增大;角部桩身轴力>边部桩身轴力>中部桩身轴力,桩身轴力沿着桩深度方向先增大后减小;桩身上部一定范围内产生负摩阻力。分析结果能够为模块化建筑单元构件设计及刚性桩复合地基基础优化设计提供参考。

不均匀地层中刚性桩复合地基变形及加固措施分析

刚性桩复合地基凭借其工后沉降小、施工周期短、整体稳定性强、社会经济效益高等优势,逐渐得到广泛应用,但也伴随着一些工程问题,如在不均匀地层下刚性桩复合地基路堤容易出现稳定性问题。本文针对不均匀地层下刚性桩复合地基典型工程案例展开研究,采用有限元软件建立三维模型,揭示改进方案前后不均匀地层下刚性桩复合地基的变形规律,研究3种加固方式对于刚性桩复合地基稳定性的增强效果。结果表明:不均匀地层下刚性桩复合地基会产生偏应力进而引起路堤差异沉降,结构稳定性较差,改进方案可以有效降低路堤沉降,提高结构整体稳定性,横梁加固可以有效提高刚性桩复合地基的水平稳定性。

刚性桩复合地基的载荷试验问题

《建筑与市政地基基础通用规范》(GB 55003—2021)对刚性桩复合地基承载力验收的条文是:复合地基承载力的验收检验应采用复合地基静载荷试验,对有粘结强度的复合地基增强体尚应进行单桩静载荷试验。在实际工程中,可能会遇到这样的情况:(1)复合地基静载荷试验合格,单桩静载荷试验不合格,复合地基承载力真的不合格吗?(2)复合地基和单桩静载荷试验都合格,复合地基承载力就一定合格吗?本文对此进行了分析讨论,认为与地质条件有关,规范方法主要是针对单一均匀地基的情况,对于多层土地基,规范方法有局限性,由于试验压板尺寸小,压板试验还不能反映深层土的影响。对于大尺寸的基础,还要进行科学的分析,应对实际尺寸的基础沉降进行计算分析,才能判断和保证工程的安全,仅靠小尺寸的压板载荷试验是不够完善的。

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。

排水桩-网复合地基处置可液化路堤地基的振动台试验研究

排水刚性桩融合了刚性桩基础承载力高和具有排水性能的双重优点。为研究排水刚性桩处置可液化路堤地基的抗液化作用效果,采用7#硅砂作为路堤地基模型材料,3×5群桩布置形式,在水平向和竖直向施加双向动力荷载,对排水桩-网复合地基和普通桩-网复合地基处理可液化路堤地基开展了振动台模型试验研究。从超孔隙水压力、加速度、沉降等动力响应对排水桩-网复合地基的抗液化作用效果进行了分析。试验结果表明:排水桩-网复合地基的处置效果明显优于普通桩-网复合地基的加固效果。排水桩工况超孔压比峰值最大值为0.79,最小值为0.61,普通桩工况超孔压比峰值均达到1.0,处于完全液化状态。排水桩工况水平向峰值加速度放大系数沿路堤模型底部至顶部呈现明显的放大效应,峰值加速度放大系数最大值为1.60。普通桩工况峰值加速度放大系数呈现一定的液化地基减震效应,峰值加速度放大系数最大值为1.07。排水桩工况沉降平均值为11.4 mm。普通桩工况沉降平均值为25.7 mm,排水桩工况最终沉降量平均值较普通桩工况减小55.6%。排水桩能够有效加快超孔隙水压力的消散,减小路堤沉降量,是一种处置可液化地基的有效措施。

加筋路堤下刚性桩复合地基变形特性分析

刚性桩复合地基在珠海地区软土区道路工程中应用时常出现沉降和不均匀沉降较大的问题,进而引发沿路管线破坏和路面波浪起伏。为了解决深厚软土区刚性桩复合地基存在的沉降和差异沉降过大问题,优化复合地基设计,为防治道路病害提供参考,本研究通过数值计算方法建立了平面应变模型。将三维桩体和桩帽进行二维等效,并考虑了路堤填注和土体固结的过程,分析了基准工况和不同参数条件下加筋路堤下刚性桩复合地基变形特性。结果表明:刚性桩复合地基的变形可分为变形协调区、统一沉降区和压缩变形区,其中变形协调区主要影响差异沉降,压缩变形区主要影响总沉降,统一沉降区则因自身压缩变形小,随复合地基整体下沉,而起到减小总沉降的作用;在桩两端约束强于桩中部约束的情况下,边桩可能首先在中部发生弯曲破坏;刚性桩复合地基施工过程中出现的路堤外隆起现象会在工后逐步消失并在路堤带动下发生沉降;参数分析结果表明,持力层的强度、桩端嵌入持力层深度对路堤沉降影响最大,而桩间距、桩帽尺寸对差异沉降影响最大,场坪土的强度及砂黏性、褥垫层厚度、地下水深度对路堤沉降均有一定影响,但影响较为有限。因此,对于深厚软土区域,根据软土厚度确定桩长并合理增大桩间距和桩帽尺寸,可以控制路堤沉降并节省工程造价。

基于既有桩基承台的塔式起重机复合基础建造方法研究

在超高层基础施工时,需要同步施工塔式起重机基础。桩承台作为超高层常用基础形式,一般需要将塔式起重机基础预埋件布置在桩承台中心位置,以获得最优承载力。限于结构平面布置或塔式起重机作业安全距离的限制,无法将塔式起重机基础布置于承台中心,进而无法保证塔式起重机基础的受力安全性。针对上述问题,提出了基于既有桩基承台的塔式起重机建造方法,该方法可结合超高层原有桩基承台和筏板兼作塔式起重机基础,避免了塔式起重机基础的补桩等施工措施,显著节约了钢筋、混凝土等材料成本、人工成本和工期成本。

基于附加应力法的刚性桩复合地基沉降影响参数分析

针对现有文献中刚性桩复合地基沉降的影响因素分析较为缺乏这一问题,基于刚性桩复合地基的附加应力法,对地基土、刚性桩、路堤等因素对加固区沉降、中性面深度、负摩擦力等的影响规律进行了分析。研究结果表明,加固区沉降随淤泥质粉质黏土压缩模量、工作垫层厚度、工作垫层侧阻力逐渐增加;中性面深度随工作垫层厚度逐渐增加,但随工作垫层侧阻力逐渐减小;负摩擦力均随工作垫层厚度、工作垫层侧阻力逐渐增加。加固区沉降均随桩端土极限端阻力、总极限端阻力和单桩极限承载力逐渐增加。相对于开口条件,桩端为闭口时,桩端阻力较大,单桩承载力较高,加固区沉降较小。加固区沉降均随路堤高度、路堤填料重度、路堤顶宽和路堤边坡坡率逐渐增加;中性面深度和负摩擦力也随之呈现增加趋势。此研究结果可为刚性桩复合地基设计与计算提供一定参考。

云南红河特大桥浅埋重力式锚锭基础现场试验研究

云南红河特大桥建水侧采用浅埋重力式锚碇基础,锚碇后趾区和前趾区分别坐落在中风化板岩和强风化板岩上。该工程在前趾区域采用非等长刚性桩复合地基方案解决土岩组合地基、偏心受荷等因素引起的不均匀沉降和水平变位问题。为保证方案可靠性,项目在中风化和强风化板岩区域分别进行了3组直剪试验、3组载荷试验,针对刚性桩开展了2组单桩载荷试验。试验得到了中风化、强风化板岩的地基承载力分别不小于1200 kPa、800 k Pa,与基础的摩阻系数分别为0.60、0.55;单桩承载力特征值不小于3500 kN。

钻孔灌注桩-筏基础优化为刚性桩复合地基分析

超高层建筑桩–筏基础的钻孔灌注桩在复杂地质条件下,施工困难,难以成桩,拖慢施工工期,较大程度上增加建造成本。基于此,结合以往CFG桩复合地基在高层建筑中的使用情况及场地地质地层条件,考虑将超高层建筑的钻孔灌注桩—筏形基础进行优化,采用刚性桩复合地基满足承载力要求,保证结构安全,加快施工工期,降低施工成本。刚性桩复合地基为长螺旋钻孔压灌工艺施工长钢筋混凝土桩+短素混凝土桩,长短桩交错布置,桩顶铺设合适厚度的级配碎石褥垫层,在褥垫层上部施工基础筏形。

大桩距刚性桩复合地基压板试验预制承压板设计

针对刚性桩复合地基压板试验承压板尺寸大,采用传统钢制承压板存在制作成本高、易变形、各尺寸适用灵活度低等缺陷,本文结合工程实际中各承压板所需尺寸,采用单、双层预制钢筋混凝土板代替钢板。试验前采用‘理正’结构计算软件验算承压板厚度和配筋。提出以双层预制钢筋混凝土承压板代替单层板,可进一步降低造价,便于安装,并满足压板刚度,提高试验精度,为大尺寸承压板设计提供参考。

劲性复合桩在电力工程软土地基处理中的应用与研究

以安徽省铜陵某110 kV变电站工程软土地基处理工程为例,研究劲性复合桩在电力工程软土地基处理中的应用。论文介绍劲性复合桩软土地基设计方案,并从管桩制作、吊装、运输以及验收等施工全过程分析劲性复合桩施工的控制要点,通过复合桩静载试验对地基处理结果进行效果评价,同时总结劲性复合桩在电力工程软土地基处理中的质量问题,如搅拌头提升速度过快、桩位偏差过大、桩体垂直度偏差过大、施工设备问题等,并提出相应的控制措施。

刚性桩复合地基稳定性计算及其图解法

刚性桩复合地基支承路堤的稳定性评价是近年来研究的热点和难点问题。本文首先从刚性桩复合地基的承载特性出发,仅考虑其竖向支承作用对路堤的稳定性贡献,通过计算桩和桩间土的荷载分担比,进而基于路堤折减荷载原理将刚性桩复合地基支承路堤的稳定性问题转化为折减路堤荷载下天然地基的稳定性问题;其次,将折减荷载后的路堤边坡视为双层土质边坡,以极限分析上限定理为框架,推导双层土质路堤边坡两段对数螺旋线滑面破坏机制下的外力功率及内部耗散功率的解析表达式,结合最优化方法与强度折减技术,藉此提出了基于折减荷载原理的刚性桩复合地基支撑路堤稳定性的快速计算方法,并基于某一具体算例将其与其他方法进行对比,验证该方法的合理性;最后,提出一种适用于路堤稳定性分析的图解法,并依托不同路堤填土工况介绍了该图解法的使用步骤与方法。研究成果为刚性桩支承路堤的稳定性计算提供了一种新的思路和理论支撑。

房屋建筑新型地基施工关键技术分析

地基施工质量是房屋建筑的安全保障,随着房屋住宅楼层和基础复杂程度的增加,常规形式的房屋建筑地基已经不能满足社会发展和人们的居住需求。文中对房屋建筑的新型基础-刚性桩复合地基进行分析,明确了该基础关键施工技术-刚性桩间距和褥垫层性质对结构安全的影响。结果表明,刚性桩间距越大,褥垫层厚度越大,越能够发挥桩间土的承载力,且褥垫层最佳刚度达到30 MPa。

基于软土加固区跟随下卧层变形的高速铁路刚性桩复合地基计算方法

根据刚性桩复合地基主要受力区与潜在工后变形土体在深度上的相对位置关系,提出刚性桩跨越中浅部潜在工后变形土体,使加固区跟随深部土体变形,是刚性桩复合地基控制工后变形的两个关键。刚性桩跨越中浅部潜在变形土体后,工后沉降变形将主要来源于下卧层。此时,加固区跟随下卧层变形成为深部变形向上传递的主要特征。建立桩间土单元模型,分析桩顶结构及桩间距、桩径等参数对刚性桩跨越中浅部工后变形土体的调节机制,指出桩底选择良好的承载地层,并且穿过潜在工后变形土体足够的长度是跨越中浅部潜在变形土体的重要保证;建立深部变形向上传递时,加固区桩、土相互作用及其变形效应的简化分析模型,阐述加固区跟随下卧层变形的力学机制与计算方法。

邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。

高层建筑的刚性桩复合地基实例分析

针对素混凝土刚性桩复合地基成桩工期长,在流塑性厚软土层中成桩质量差、极易出现窜孔或超灌等问题,论文介绍实际工程案例中,采用预制劲性体刚性桩作为复合地基的竖向增强体,并通过静载试验检测其复合地基承载力满足设计要求。同时也指出劲性体桩属于挤土桩,在施工过程中易出现桩体上浮问题,并提出预防措施及处理方法。

《刚性桩复合地基检测技术规程》编制概要

介绍了廊坊市地方标准《刚性桩复合地基检测技术规程》的编制原则和框架内容,着重对规程中的技术要点和重点条文进行了剖析。《规程》首次对褥垫层质量检测提出了具体要求;通过载荷试验快、慢速法对比试验验证了快速法在本地区的适用性,给出了收敛标准并对其应用进行了必要的限制;对常规抽检和扩大抽检作了明确区分,并对验证和扩大检测的情形进行了重新梳理;仅要求对试验检测的载荷试验结果进行统计;规定复合地基承载力特征值超过400kPa时应增加检测数量;放宽了载荷试验的卸载要求;考虑了复合地基设计等级为甲级时其承载力折减对最大加载的影响;对低应变法缺陷位置确定时要求直接采用单位工程同类桩型桩身波速平均值。

复合地基及刚性桩在道路工程设计中的应用

地基处理是道路工程设计中非常重要的环节,复合地基和刚性桩作为常用的地基处理方法,在提高道路承载能力、改善路面平整度、延长道路使用寿命等方面具有重要作用。论文首先阐述了道路工程设计中地基处理的重要性,并扩展了其在道路工程设计中的整体应用情况。

旋喷桩复合地基承载特性的试验研究

文章首先介绍了旋喷桩固结体在砂砾地层和粘性土层所能达到的抗压、防渗等性能指标,阐述了该技术对建筑物软弱地基加固及透水地基防渗处理的适应性。进而提出采用模型试验的方法,对旋喷桩单桩和其构成复合地基进行载荷试验,以探求在竖直荷载作用下,复合地基的承载特性。文中详细论述了试验旋喷桩构筑所采用的工艺参数、龄期、取样、制样过程及试验装置。试验过程中,单桩模型是在不同水泥掺量下完成3组载荷试验,得到固结体物理力学性能指标;复合地基模型是通过改变地基模型主要参数,对所形成的复合地基进行20余组载荷试验,得到了竖直荷载作用下复合地基的承载特性及规律,并进一步论证了旋喷桩构成复合地基的承载模式。