路堤荷载下带帽桩—网复合地基沉降计算分析

首先对带帽桩—网复合地基加固机理进行了简述,并从复合地基和复合桩基两个方面分析了该类型复合地基的沉降计算方法,通过工程实例,对各种沉降计算方法进行了简单的分析,得出一些对工程应用有益的结论。

带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析

在分析带帽刚性桩复合地基试验成果的基础上,提出复合桩土应力比的概念,以合理反映带帽桩复合地基的力学性状。以土力学和弹性理论为基础,基于合理假定,采用等沉面的思想,考虑复合桩体发生上、下刺入变形现象,推导出能够反映层状不均质地基和带帽桩复合地基空间三维沉降变形特征的复合桩土应力比隐式计算公式。通过工程算例,分析了桩体中心间距、桩长、桩帽尺寸、垫层变形模量、下卧层土体变形模量、桩帽间土体变形模量和静止侧压力系数等因素的影响,提出了利用复合桩土应力比进行带帽桩复合地基按桩帽间土体沉降量控制优化设计的思路。

竖向荷载作用下带帽桩的模型试验及有限元分析

根据相似性原理,利用自制试验箱,通过设计无帽单桩、带帽单桩的室内模型静载试验,研究了在竖向荷载作用下无帽单桩、带帽单桩的受力性状及荷载传递规律,并进行了基于ABAQUS软件的有限元模拟分析。结果表明:桩帽能够有效控制桩身沉降变形并提高地基承载力;由于桩帽的存在,桩身在0~0.6倍桩径深度范围内产生负摩阻力,负摩阻力的大小取决于桩帽下土体性质;桩帽对桩侧摩阻力的影响范围为3.4倍的桩径深度;帽径比对带帽桩工作性能影响显著,确定了最佳帽径比为3。

带帽桩复合地基复合桩土应力比计算及工程应用

以控制桩帽间土体沉降量在工后沉降量标准范围内为目标,提出带帽控沉疏桩复合地基设计的思路和方法。采用调整桩体中心间距或桩帽尺寸等措施,以改变复合桩土应力比来进行带帽控沉疏桩复合地基设计。基于弹性理论和等沉面思想,不考虑复合桩体自身压缩变形量,简化了带帽刚性桩复合地基复合桩土应力比隐式计算公式,得到了按桩帽间土体沉降计算模式进行沉降估算的公式。最后将复合桩土应力比简化计算公式应用于工程实践,计算结果表明该方法具有较好的先进性和适用性。

刚性桩带帽设计研究

分析了复合地基承载力影响因素,研究了带帽桩选用的条件,结合工程实例,就刚性桩带帽设计要点作了论述,实践证明:如果采用带帽桩,在褥垫层厚度不变的条件下,通过增加桩帽的断面面积减小厚径比,增大单桩承载力发挥系数λ1,可提高复合地基承载力。

拓宽路堤下带帽刚性疏桩复合地基应力特性现场试验研究

依托沪宁高速公路(上海段)拓宽工程试验段,进行拓宽路堤下带帽刚性疏桩复合地基应力特性的现场足尺试验;根据试验数据分析桩–土应力水平和分布特征,并采用不同模式进行桩–土应力比的计算、比较和分析。研究结果表明:桩体应力集中效应与路堤填筑高度和桩的位置有关。二灰土路堤产生桩体应力集中效应的最小填筑高度为120cm。靠近坡脚的路堤边坡下方难以产生桩体应力集中效应。中心桩的应力集中效应远大于边缘桩。桩帽底土承载能力的发挥要求桩体具有较强的应力集中效应;桩帽顶应力与桩帽底应力的显著差异,表明桩帽底土接近脱空状态。路堤填筑过程中桩–土应力不断调整,实测桩–土应力比的变化范围为1～12。实测桩–土应力比不能准确地反映拓宽路堤下带帽刚性疏桩复合地基的应力特性,建议采用桩位应力比作为桩体应力集中效应的评价指标。

带帽刚性桩复合地基荷载传递机理研究

为了研究带帽刚性桩复合地基荷载传递机理,基于弹性理论和合理假定,采用荷载传递函数法,建立了带帽刚性桩复合地基中桩体沉降及其轴向应力、桩帽下土体竖向位移及其竖向应力、桩帽间土体竖向位移及其竖向应力、桩身侧摩阻力、桩帽边缘土体之间的侧摩阻力与荷载水平、深度之间的控制微分方程。采用微分方程的近似解法,推导出相应地解析表达式。利用桩体荷载沉降关系作为已知条件进行求解,计算结果能够反映带帽刚性桩复合地基荷载传递的一般力学性状规律。

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。

带帽PTC桩在高速拓宽软土路基处理中的试验监测分析

新旧路基间差异沉降的控制是软土地区高速拓宽工程中路基处理的关键问题之一。在北方某高速改扩建工程中,软土路基处理采用了带帽PTC桩复合地基方案,并在试验路段中开展了地基处理效果的综合试验监测。基于原位监测数据,本文系统分析了带帽PTC桩网复合路基的锤击成桩扰动效应、复合桩土应力比、超孔隙水压力、施工期路基沉降及水平变形特征等规律。分析结论可供类似工程刚性桩复合地基的成桩工艺选择、桩型设计参数优化、路基填筑速率及变形控制等的设计、施工借鉴参考。

带帽刚性疏桩复合地基变形机理分析

分析了带帽刚性疏桩复合地基的思路形成过程、设计思想、变形机理及其形成复合地基的条件，在现场试验的基础上，提出了带帽刚性疏桩复合地基计算模型，并提出了相应的三种沉降计算模式，为带帽刚性疏桩复合地基作用机理理论研究提供基础。

基于双曲线模型的带帽刚性桩复合地基荷载传递机制研究

假定带帽刚性桩复合地基桩土荷载传递函数为双曲线模型,对其荷载传递机制进行了非线性分析。根据文献[1]的方法,建立了桩体、桩帽下土体及桩帽间土体的竖向位移、竖向应力、界面侧摩阻力与深度之间的控制微分方程。利用微分方程近似解法,得到了相应的解析表达式。直接把桩顶沉降作为已知条件进行求解,计算结果能反映带帽刚性桩复合地基工作性状规律,可为工程设计提供理论基础。

带帽刚性桩复合地基试桩力学性状三维有限元分析

采用有限元方法,对带帽刚性桩复合地基力学性状进行了初步的数值模拟分析,找出了带帽刚性桩复合地基力学性状的一些基本规律。带帽刚性桩复合地基在一定深度位置处存在等沉面现象,为建立带帽桩复合地基沉降计算模型提供了理论依据,并为设计提供有益指导。

路堤下带帽刚性桩复合地基位移场数值模拟

采用非线性有限元方法,研究和分析了新建高速公路路堤填土过程中带帽刚性桩复合地基地表沉降、竖向位移和侧向位移的变形特征,分析结果能为带帽刚性桩复合地基的理论研究、工程施工和设计提供有益的指导。

带帽控沉疏桩复合地基性状规律数值分析

考虑带帽控沉疏桩复合地基力学性状规律的多种影响因素,采用非线性有限元方法,对带帽控沉疏桩复合地基力学性状进行了较深入的数值模拟分析,得到了带帽控沉疏桩复合地基力学性状的一些基本规律,为其理论研究、工程设计与施工提供有益参考。

路堤下带帽控沉疏桩复合地基沉降计算及方法分析

在现场试验的基础上,根据文献[1]对带帽控沉疏桩复合地基变形机理的分析,建立了带帽控沉疏桩复合地基计算模型,提出了相应的三种沉降计算模式,并对沉降计算结果进行了适当分析,为带帽控沉疏桩复合地基作用机理理论研究、沉降计算方法分析等方面提供了依据和思路。

路堤下带帽控沉疏桩复合地基固结性状数值模拟

采用比奥固结平面有限元方法,分析研究了新建高速公路路堤填土过程中带帽控沉疏桩复合地基地表面沉降、竖向位移和侧向位移的变形特征,同时分析了超孔隙水压力产生与消散的变化规律。在复合地基加固区内存在等沉面现象,带帽控沉疏桩复合地基可以增强软土地基的稳定性。研究成果能为其理论研究、工程施工和设计提供有益的指导。

带帽控沉疏桩复合地基优化设计及其工程应用

基于沉降控制理论,分析了带帽控沉疏桩复合地基两种沉降计算模式。现场试验表明,桩帽间土体受压后有一定的影响深度,可采用桩帽间土体沉降计算模式来估算地基总沉降量及其工后沉降量。因此,以控制桩帽间土体沉降量在工后沉降量标准范围内为目标,通过采取调整桩体中心间距或桩帽尺寸等措施,改变复合桩土应力比,配合预压措施,来进行带帽控沉疏桩复合地基优化设计,并应用于工程实践。该思路与方法具有较好的先进性。

带帽刚性桩复合地基设计及应用

文章基于应力集中和应力扩散原理,分析了带帽刚性桩复合地基中桩长、桩体中心间距、桩帽尺寸及垫层厚度等,各尺寸之间的相互关系,给出了各尺寸确定的一般方法。最后结合工程实践,提出了优化设计思路。

浅海填方路堤下带帽PTC桩地基的数值分析研究

浅海填方路堤下带帽PTC桩复合地基是一个典型的三维问题,其涉及流固耦合和桩土相互作用等复杂问题。为按三维问题对路堤下带帽PTC桩复合地基与砂桩复合地基的远期性状进行对比,以蒲永高速为例,在工程现场取原状土样,验证修正剑桥模型参数,采用非线性有限元软件ABAQUS对蒲永高速浅海填方路堤下带帽PTC桩复合地基进行三维有限元分析。提出以剪切带来模拟桩土的相互作用,以修正剑桥模型来模拟软土固结的计算模型。研究结果表明:带帽PTC桩达到最终沉降的96%的时间比砂桩的缩短了56%的时间,差异沉降减少了34.4%,后期也较稳定,可不进行超载预压。但较于砂桩其路基土体固结慢,应力水平高。

带帽PTC控沉疏桩加筋复合地基施工方法

着重介绍带帽PTC控沉疏桩加筋复合地基在我国东南沿海地区实施高速公路四车道两侧扩宽为八车道扩建工程中软基处理的施工方法。