多因素复杂参数下的圆形地下水泥土桩地基场地地震效应分析

为了实现圆形地下水泥土桩地基场地地震效应的准确分析,提高建筑抗震性能,采用ABAQUS有限元软件,分析不同随机参数的圆形地下水泥土桩地基场地地震效应,分析运算采用的各项参数、场地地质条件以及明确等效复合土体计算参数,通过二维复合模量简化模型,全面考虑加固深度、土桩地基上新建结构、下卧基岩地形、水泥土模量、输入地震波属性和不同场景环境等随机参数对圆形地下水泥土桩地基场地地震效应的影响。实验结果表明:圆形地下水泥土桩地基加固区地表的峰值加速度反应较自由场的反应显著降低,地基地表的峰值加速度反应随着水泥土桩加固深度和复合模量的增加而减小;地基上新建结构对坝基周围场地地震动特性形成较强的干扰,干扰幅度以及区域同新建结构规模具有较高的关联性;地基下端基岩表面地形同上部地基场地地震动特性间具有一定的关联性;场地土层条件对复合地基地震效应影响较大;桩体模量在可能变化范围内,对水泥土桩地基地震效应影响相对较小。

浅层就地固化桩土刚性复合地基沉降计算新方法

针对就地固化桩土刚性复合地基沉降计算研究的不足及现行规范此类工况沉降计算方法的局限性,首先剖析了就地固化桩土刚性复合地基沉降机理,分析了土拱效应下的桩端应力分担比例和等沉面以上负摩阻区的附加应力对沉降的影响,提出了就地固化桩土刚性复合地基沉降计算的新方法,并通过数值模拟和工程实例进行了验证。验证结果表明,就地浅层固化土技术,可强化土拱效应、增强桩基传递效应,能有效减小复合地基的整体沉降,新沉降计算方法准确可靠。

预应力管桩桩土复合地基等效刚度参数数值分析

为了研究预应力管桩对淤泥质软土地基刚度参数的影响,本文以浙江联塑二期项目为依托,通过ABAQUS有限元软建模及C++编制计算程序,对预应力管桩在淤泥质软土中形成的复合地基刚度参数进行数值模拟分析,研究结果表明:①淤泥质桩土复合地基可以有效增加复合地基弹性模量,但非线性增长;②淤泥质桩土复合地基泊松比与桩径的大小成反比,当桩长超过淤泥层后,再增加桩长对复合地基泊松比影响无明显变化,当超过淤泥层时计算结果收敛,以上计算结果适用于沿海城市填海区,为其他沿海城市积累工程经验。

高速铁路CFG桩-土复合地基减振性能研究

为系统研究高铁运行引起的CFG桩-土复合地基环境振动特性及其自身减振性能,首先基于2.5维有限元计算理论,利用等代桩墙对CFG桩-土复合地基进行等效,建立轨道-路堤-CFG桩-土复合地基系统的2.5维有限元模型;其次,与高速铁路环境振动既有实测研究成果进行对比,验证所建模型的正确性;最后,考虑高速列车的不同运行速度,以竖向振动加速度为评价指标,分析桩径、桩间距和桩体刚度对CFG桩-土复合地基减振性能的影响。研究结果表明:相较于无桩地基,CFG桩-土复合地基对高速列车运行引起的地面环境振动具有良好的减振效果,距轨道较远处减振效果优于轨道近处减振效果;距轨道较近处,CFG桩-土复合地基的减振效果由列车运行速度和共振条件共同主导;增大桩径d、增大桩体刚度或减小桩间距s均能提高CFG桩-土复合地基的减振效果。然而,当桩径d≥1/4s或桩间距s≤4d或桩土刚度比R_(PS)≥138.9时,继续改变CFG桩设计参数将难以进一步显著提高减振效果。CFG桩-土复合地基可提高地基的临界速度,当车速接近该临界速度时减振效果较差。

桩土复合地基处理技术创新教学实践

桩土复合地基是地基处理新技术的主要内容之一,是土木水利类学生的必修课内容,笔者结合多年教学经验,根据课程教学内容自身特点,以学生为中心,采取多种手段从多个角度展开教学,探索实践了桩土复合地基处理技术的新教学模式,并取得了较好的教学效果。

基于土与结构相互作用的铰桩-人工土复合地基结构减震的振动台试验研究

设计了一种新型的铰桩-人工土复合地基,并分别对刚性地基-框架结构体系模型及铰桩-人工土复合地基-框架结构体系模型进行了小型振动台试验研究。在铰桩-人工土地基-框架结构体系的模型试验中,采用了木屑土以及层状剪切土箱模拟实际场地的人工土,用两端带铰的桩模拟产生端塑性铰的桩,并在振动台上输入ElCentro波。试验结果表明,其地震反应较之刚性地基-框架结构体系有很大变化。在铰桩-人工土复合地基上,框架结构各层加速度、层间剪力明显减小,自振周期增大,特别是阻尼有很大的提高,说明此复合地基有明显的减震效果。

列车荷载下桩-土复合地基动力响应研究进展

研究目的:桩-土复合地基在列车荷载下会产生动力作用,甚至造成强度失效或整体变形破坏,严重威胁列车运行安全。因此,亟需开展列车荷载下桩-土复合地基动力特性的研究,对有效提高铁路路基的稳定性、保证高速列车的行驶安全具有重要意义。本文通过分析桩-土复合地基的加固机理及破坏模式,总结国内外关于桩-土复合地基在不同动荷载下的动力响应研究现状以及几种常用的不同桩型复合地基在列车荷载下的动力响应规律,并在此基础上指出目前的研究不足和提出未来需要重点关注的研究问题。研究结论:(1)尽管不同动荷载作用下桩-土复合地基的动力响应呈现了不同的特征,但在动荷载下桩体响应都大于土体响应,这与桩-土复合地基的作用机理吻合,不管在静载或动载下桩体承担了大部分荷载,因此对桩-土复合地基动力响应的研究应重点分析桩体的响应,但同时也不能忽略桩间土的影响;(2)桩体材料、桩体形状、桩帽、褥垫层厚度、复合土体模量等因素都会影响复合地基的动力特性,列车荷载下桩-土复合地基的动力响应特性还与列车的车速、列车载重、循环次数等有关,且普遍认为刚性桩复合地基具有良好的抗震性能,碎石或砂砾垫层表现出良好的隔震作用;(3)列车荷载下不同桩型构成的桩-土复合地基其桩间土体振动响应沿深度方向存在衰减特性,但桩体则存在某个部位的放大现象,在设计不同桩型复合地基时应注意考虑桩体动力特性的研究;(4)本研究结论可为设计单位进行铁路桩-土复合地基的优化设计提供理论依据。

桩土复合地基在基础加固处理中的应用

介绍了因水泥安定性不良导致的原有基础不能满足设计要求的加固处理,通过桩土复合地基托换技术有效的解决了承载力传递问题,着重研究了采用的科学处理方法和如何利用原有基础,为类似工程设计与施工积累了经验。

深层搅拌桩在软土地基加固中的运用技术

通过深层搅拌桩(湿法)在污水处理厂氧化沟工程中的运用,主要从施工前技术准备、施工工艺、质量检验等方面对深层搅拌桩在软土地基中的运用技术进行了阐述,旨在说明在不同的地质条件下,通过充分的技术准备、科学的确定工艺参数及严格的过程控制,深层搅拌桩加固软土地基定能取得良好的效果。

桩土复合地基在方案阶段对桩用量的估算

通过工程案例介绍了在建筑方案设计阶段,单栋建筑地基处理方案的初步确定,并对桩土复合地基的桩用量进行估算。

桩土复合地基设计实例

在建筑物的地基基础设计中,经常碰到天然地基不能满足承载力及变形要求的情况,这就需要对地基进行处理,形成人工地基,以保证结构的安全与正常使用,以往采用的人工地基型式多为桩基,桩基虽然在填土地区的地基处理中能满足不同的设计要求,但造价相对较高,尤其在工程场地土相对较好的情况下,更显浪费。在工程设计中,寻求桩土复合地基使基础既能满足承载力的要求又能满足变形的要求是一种有益的尝试,笔者近年参与处理的娄底市外经委住宅楼地基处理是这种设计方法的一个大胆实践。

桥头路基地基加固土桩施工技术

由于我国经济的发展,科技水平的提高,城市化进程不断加快,为了 加强城市之间的沟通,方便人们的出行,必须加强路桥道路的建设,为经济的 发展奠定基础。由于道路是刚性路面与柔性路基相结合,而桥梁是刚性结构 物,但是桥梁结构的刚度要比道路的刚度大得多,经过车辆荷载长时间的作 用,桥跨结构会出现轻微变形且基础以下部分不会产生明显变形,而作为路 基填料的土基部分在自身重力和外部荷载的作用下,会产生弹性变形和永久 变形,给出行人们的生命安全带来隐患。

软土复合地基桩及地基土侧向变形试验与分析

通过温福高速铁路软土路堤试验段工程,对"桩(预应力管桩、CFG桩)-桩帽-土工网垫"复合结构形式加固软土地基进行分析,采用测斜仪对桩体及地基土的深层侧向变形进行现场实测,对桩及地基土的位移实际情况做出评判,了解路堤荷载下整个路堤"桩-网复合结构"位移变形场的分布,评价不同连接形式条件下桩及地基土的深层变形特点,进而评价路堤的稳定状态。

水泥搅拌桩桩土应力比研究

桩土应力比是反映搅拌桩复合地基工作状态的一个重要参数 ,也是计算复合地基承载力和沉降的重要指标 .本文通过实测水泥搅拌桩复合地基的桩土应力比 ,分析了影响桩土应力比的主要因素 .在充分考虑桩土相互作用的基础上 ,提出了桩土应力比改进计算公式 .公式计算简单 ,具有工程实用价值 .

振动挤密砂石桩加固大型油罐砂性地基效果评价

基于振动挤密砂石桩加固茂名石油化工公司多座大型油罐砂性地基的工程实践,首先探讨了振动挤密砂石桩设计理论的几个问题;然后根据现场测试资料分析了地基加固效果。工程实践表明:采用振动挤密砂石桩处理大型油罐砂性土地基能够有效地提高地基承载力、减小沉降、防止地震时的液化等,具有很好的经济效益和社会效益。

CFG桩—网复合地基承载特性与稳定性现场试验研究

CFG桩-网复合地基是目前加固软弱地基的一种较为常用的方法。根据新建时速350 km/h武广客运专线铁路无砟轨道典型的软黏土地基的现场工程特性,在路基施工过程中使用静土压力盒、位移计和沉降计对复合地基进行应力、变形和沉降分析。测试数据表明:桩顶和桩间土的应力分布随时间的变化呈一定比例关系。加筋垫层的作用相当明显,能有效控制横向的变形和提高整体稳定性。上部荷载通过加筋垫层的作用,将应力重新调整分配到桩和桩间土上,二者共同受力下有效地控制地基的沉降和变形。

铁路列车荷载下桩承式路堤动力响应特性分析

软土地区列车荷载作用下的路基沉降问题是高速铁路安全运行的主要影响因素,桩承式路基则可有效地降低铁路整体沉降。因此,创建铁路桩承式路基三维动力模型,模拟列车动荷载作用下铁路桩承式路基动力响应,同时进行轨道线下各结构参数影响因素分析。结果表明:管桩封顶后,桩与垫层接触面积随之增加,桩土荷载分担比相应地增加,路堤整体动位移以及影响范围也减小;桩与垫层动力相互作用大于桩与土相互作用;刚性桩体有向上刺入垫层的趋势,沿垫层底部动位移曲线形式类似于“W”型,并且沿中心桩向外,动位移变化曲线逐步变缓,到路堤坡脚处接近于0;桩和垫层承担了大部分振动荷载,减弱了上部荷载在复合地基内部的影响以及动力波传播影响范围,同时有效地控制路堤和地基沉降,确保高速铁路列车平稳安全运行。

软土路基沉降病害治理的注浆加固技术及其试验研究

针对某软土地区高速铁路客运专线桩-土复合地基在运营过程中出现的局部不均匀沉降问题,提出了控制注浆的治理方案。为确保注浆施工不对高速列车的行驶安全造成影响,在进行正式的注浆加固前,开展了不同注浆方案的数值模拟和现场试验,从而对注浆施工方案进行合理的优化。通过对不同注浆模式下的路基表层沉降变形、土体侧向变形和孔隙水压力变化规律的分析,揭示了注浆对地层的扰动机理,得出了桩底注浆能有效控制路基沉降的结论,并据此给出了控制地层扰动变形的合理注浆施工参数。上述研究成果不仅为正式的路基加固设计与施工提供了行之有效的建议,而且为今后类似的工程提供了借鉴和参考作用。

双侧加宽公路路基路面的变形控制

分析了双侧加宽公路路基路面变形特性与控制方法,建立了有限元分析模型,探讨了新旧路基变形特征与力学响应变化,通过参数选择,对比了台阶开挖与桩土复合地基在不同条件下的处置应用情况。建议在新旧公路台阶开挖施工中采用1∶1.25~1∶1.5高宽比,高度控制在0.8~1 m,宽度控制在1~1.5 m。在桩土复合地基处置中,需根据桩数、桩径、桩间距及桩长的影响效果进行合理控制,应布设6根桩体,将桩间距控制在2 m左右,以提升施工经济效益,达到施工要求。

客运专线软基处理CFG桩施工技术

结合新建杭长铁路客专工程浙江段HCZJ-6标段DK220+450～DK220+600软基处理路段具体施工过程,对CFG桩软基处理的施工方法进行了总结,指出CFG桩施工简单,成桩速度快,加固效果明显,值得深入推广。