苏通大桥群桩基础应力扩散角反演分析

等代墩基法是群桩沉降计算的一种简化模式,在计算超长大直径钻孔灌注群桩基础最终沉降量时,得到的理论值往往偏大,经沉降经验系数修正后其值又偏小,而且按照从外围基桩以-φ/4(-φ为平均摩擦角)来考虑应力扩散作用显然不适用于深水群桩基础沉降计算.鉴于此,利用苏通大桥地基基础安全监测系统实时在线监测数据,考虑钢护筒与桩身共同作用,采用等代墩基法模型反演不同施工阶段应力扩散角,得到荷载传递过程中应力扩散角随时间的变化规律,从而给出用等代墩基法计算深水群桩基础沉降时应力扩散角的取值范围,为桩基设计提供一定的理论依据.

基于有限元的复合地基应力扩散角研究

以ansys为工具,对复合地基的应力扩散角进行数值计算,探求应力扩散角的变化规律并且制定了应力扩散角的表格,结合工程实例,表明了该方法的可行性。

溶洞地区桩基础应力扩散角的影响因素数值分析

岩溶地区修建变电站,当基础下有较大规模的溶洞且分布位置较浅时,会对工程的设计、施工及运营等产生很大的影响。现行对岩溶地区桩基础稳定性分析的方法主要有:定性评价法、半定量评价法、定量评价法;其存在依赖工作者工程经验、分析方法适用性不强,分析理论方法不完备等不足。有限元数值分析法是一种十分成熟的数值分析方法,与其他方法相比它几乎适用于所有的计算领域,具有适用性强、处理非均质、非线性、复杂边界问题方便等突出优点。应用有限元分析软件,模拟在随机分布的岩溶地基情况下桩底竖向应力扩散角的情况,并分别分析了溶洞跨度、顶板厚度、桩宽对桩底应力扩散角的影响。分析结果表明桩底竖向应力扩散角随着溶洞跨度的增加而扩大,随着顶板厚度的增加而减小,随着桩宽的增加而先减小后扩大再减小的变化规律。

加筋垫层应力扩散特性试验研究

采用数值试验方法研究加筋垫层的应力扩散特性。首先提出一种基于附加应力反算的加筋垫层应力扩散角计算方法,然后应用该方法研究了加筋垫层应力扩散角的单因素影响规律。表明加筋垫层应力扩散角的范围为45～60°,且加筋垫层设置参数和筋材参数都存在最优值,其对应的应力扩散角最大,最后应用正交试验和多元回归分析方法研究了加筋垫层应力扩散角的多因素影响规律,分析结果表明筋材的间距对应力扩散角变化的影响最大,其次是筋材的首间距,筋材长度对应力扩散角的影响最小,所得到的加筋垫层应力扩散角综合计算公式可为工程实践提供参考。

深基槽重力式码头地基应力分布研究及基槽开挖优化

对于基槽较深的重力式码头,若按照《重力式码头设计与施工规范》进行基槽底宽设计,基槽开挖量和回填量较大。为此文章通过有限元计算,探讨了在不同深度、不同基槽外侧土体弹模和下卧层土体弹模、以及不同基顶应力和后方边载情况下的地基应力分布规律,发现在较深处,后趾处的地基竖向附加应力可能比前趾处大,上述规范可能会高估地基应力扩散范围及低估地基应力值。之后基于Boussinesq理论解,给出相应荷载和基槽深度下地基应力扩散角的计算表,可以据此对基槽的底宽进行优化,并提出一种采用4个控制点的地基应力简化计算方法。进一步提出不按应力扩散范围确定基槽底宽的优化设计方法,并指出两点注意点,一是底宽范围内可能会发生应力集中现象,二是基槽外两侧土体的承载力需要进行验算。

人造硬壳层扩散作用的研究

主要研究人造硬壳层的扩散作用,运用有限元模拟的方法,在规范规定的基础上确定出了应力扩散角,且得出加肋梁后应力扩散角基本不变的结论。讨论了加肋梁后固化双层地基的硬壳层等效厚度,为工程应用提供参考。

无限长板带对位荷载下的有效分布宽度计算和应力分析方法

无限长板带对位荷载下的应力分布的研究有助于进一步理解和解决长条形板式结构(如带外伸横梁的桥梁结构等)的横向计算简化问题。其等效加载模式(平面应力问题)也对应于条形基础下的下卧刚性层的软土地基受力问题(平面应变问题)。通过理论分析采用复变函数法得到无限长板带对位荷载下的应力计算公式,然后导出该理论解的有效宽度简化计算方法,与理论解的误差控制在5%以内,为进一步工程应用做理论准备。

无砟轨道-沥青混凝土封闭层荷载传递特性分析

采用有限元软件建立不同类型无砟轨道-传统路基结构/沥青混凝土面路基结构体系仿真分析模型,通过京沈高速铁路现场实测数据对模型进行验证,对比分析了沥青混凝土层对无砟轨道-路基结构体系荷载传递规律的影响。结果表明:与传统路基结构对比,沥青混凝土面路基结构受力更优,且均具有较好的适应性;增设沥青混凝土层后,路基内荷载扩展范围增大了0.1~0.3 m,底座板边缘位置应力衰减速率增大一倍,沥青混凝土层具有良好的应力扩散作用;沥青混凝土层有利于改善路基结构受力,且不同类型无砟轨道中改善深度为1.2~2.3 m;无砟轨道-路基结构体系竖向应力随深度增加呈指数型减小,各结构层均存在应力突变现象,应注意疲劳损伤问题。

列车荷载在高速铁路路基中传递规律研究

研究目的:为了进一步优化高速铁路路基结构、路基填料及各结构层的压实标准,采用有限元方法分别对单线、双线、四线列车荷载作用下高路堤的标准基床本体内的竖向应力的传递分析及不同深度平面内的竖向应力分布情况的分析,得出相应的应力传递及分布规律。研究结论:基床顶部的列车荷载,基本沿45°方向向下传递。当施加多线荷载时,将在基床底部区域产生叠加。列车荷载在基床底部平面内产生的竖向应力不是均匀分布的,而是呈中间大两侧小的曲线分布。当施加对称的列车荷载时,应力最大区域位于基床底部平面的中心。

基于固结-固化复合技术对温州淤泥加固的试验研究

为了对软弱淤泥土进行加固,使之满足工程建设所需的一定承载力,在试验基地采用固结-固化复合技术对淤泥进行加固研究。试验时,将一定厚度淤泥分为浅层固化加固层和深层固结加固层;浅层(≤1 m)淤泥采用固化技术进行加固,使之形成高强度硬壳层;对于深层(>1 m)淤泥,采用真空预压技术进行加固,以提高深层淤泥的承载力并控制加固土体的后期沉降量。试验结果表明,当固化剂掺量为0.6%~5.0%时,浅层固化淤泥承载力特征值在109~330 kPa;固结-固化复合技术对土体加固效果突出,分层加固土体整体的承载力特征值在89~230 kPa;浅层淤泥经过固化处理后,土体强度较高,对地表荷载起到了明显的扩散作用,有效地减小了地表荷载在下卧层土体中产生的附加应力;多数试验单元浅层固化土的应力扩散角在19.474°~26.303°之间。

贵州某岩溶地区结构地基基础设计研究

由于岩溶地区地下溶洞分布复杂、形状大小不一,给建筑结构基础设计带来了困难。结合贵州岩溶强发育地区某实际工程,重点研究了在溶岩强发育地区桩端顶板厚度小于3D(D为桩径)和5m时,溶洞体积、顶板厚度、岩体临空面及应力扩散角对桩基承载力的影响,探讨了同一建筑多种基础形式的应用以及基础遇到溶洞时处理方法。得出如下结论:应保证桩端下3D和5m范围内无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布,且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面;桩身穿越溶洞时,应将顶板厚度乘以折减系数后计入侧阻力的计算;相邻桩基的桩端有高差且距离较近(净距小于5m)时,桩端高差应小于桩净距(满足桩底竖向应力的扩散角条件);当基岩面起伏较大且都是岩石地基时,同一建筑物可以采用用多种基础形式。

固结-固化复合技术分层加固淤泥的试验研究

研究目的:为了降低施工成本,采用分层法对软弱淤泥进行加固,在试验现场具体采用固结-固化复合技术对淤泥进行加固试验研究,使处理后的淤泥满足工程建设所需的特定承载力。对于地表浅层淤泥,采用固化技术进行固化处理,大幅度提升浅层土体强度;对于深层淤泥,采用真空预压技术使淤泥产生排水固结,以提高下卧层软土的强度。研究结论:(1)固化剂可对浅层淤泥产生较为可观的固化效果,当固化剂掺量为4%~8%时,浅层固化土形成的硬壳层的承载力特征值为164~200 kPa;(2)淤泥仅采用真空预压加固,其承载力特征值仅为40 kPa,采用固结-固化复合技术对淤泥进行分层加固,当固化剂掺量为4%~8%时,双层地基整体的承载力特征值为96~170 kPa,浅层硬壳层对土体承载力提升效果显著;(3)对于双层地基而言,硬壳层具有一定的应力扩散作用,当固化剂掺量为4%时,浅层固化土的应力扩散角可达18.32°,可有效减小软弱下卧层的附加应力;(4)固结-固化复合技术可用于对滨海软土、淤泥回填土地基的大规模加固应用。

埋地刚性管道上的地面荷载计算

针对埋地刚性管道上作用的地面荷载,明确附加荷载与堆积荷载的区别,并对几种计算方法进行分析和算例计算,提出了地面荷载计算时应明确的参数,得出了不同荷载条件下适用的计算方法。

换填垫层法在地基处理中的应用及效果

在工程建设中,经常会遇到关于软土地基和不均匀地基的问题,采用换填垫层法是进行地基处理既经济又可行的好方法。经过大量已建工程沉降观测资料及静载荷试验资料证实:选用统砂石做换填材料具有沉降速率快、总沉降和差异沉降量小等优点,是山区地基处理中值得普遍推广的方法。

水坠砂地基处理设计方法及工程应用

介绍了水坠砂法地基处理土层厚度及宽度的确定方法,阐述了该法的施工工艺流程,并结合工程实践证实该法的实用效果,为处于沙漠地区的建(构)筑物地基处理提供了一种简单、有效的地基处理技术手段。

秀印高速公路涵洞软基换填材料选择

换填垫层法是一种常用的涵洞地基处理方法。其目的是增大地基承载力、减少沉降及不均匀沉降。通过列举常见的换填材料,并以秀印高速公路涵洞换填设计为依托,对不同材料垫层的受力进行分析计算,结果表明:换填材料的选择应充分考虑材料的承载力、压应力扩散角的大小和经济性。

落锤式弯沉仪测定弯沉试验影响因素分析研究

本文对落锤式弯沉仪（FWD）和贝克曼梁式弯沉仪（BB）两种不同性质荷载作用下的沥青路面实测弯沉值进行了较系统的对比分析.结果显示,落锤式弯沉仪、贝克曼梁测定的弯沉值具有良好的相关关系,但也存在一定的差异.研究表明,应力扩散角、路面摊铺坡度及运动车辆轮载波动是造成两者弯沉检测结果偏差的原因.

深圳机场场道换填地基结构设计

本文介绍长江水利委员会首创并在深圳机场采用的拦淤堤封闭式换填地基的布置原则、结构设计及填料选择。

沿海地区软弱下卧层地基处理方式浅析

沿海地区的软弱土以及不良土是工程建设中常遇到并且比较棘手的问题,特别是处理场地受限于轨道交通等地下构筑物限界时,难度更大。拟处理的软卧地基为江苏沿海某城市规划轨道交通线上的软弱地基,由于地基下埋设远期规划的轨道交通线,处理深度受限,最终处理方式确定为咬合排桩方式,设计验算采用实体深基础方法并运用MIDAS gts软件进行复核性验算。

近距煤层群开采在不同宽度煤柱中的传力机制

以目前汾西矿区近距煤层群开采为背景,分析了煤层回采后煤柱及附近煤岩体应力重分布影响因素,并采用FLAC3D有限差分程序计算研究了近距煤层群上部煤层回采在不同宽度煤柱内部及下部煤岩体中的传力机制.结果表明:煤柱内部集中应力对底板应力重分布影响大于对顶板应力重分布的影响;不同宽度煤柱内部及顶底板煤岩体应力集中系数不同,随着煤柱宽度的增加,煤柱内部最大主应力呈现先增加后逐渐减小的现象;随着煤柱宽度的增加,煤柱下部煤岩体的应力影响扩散角减小,并逐渐趋于一个稳定数值.水峪煤矿10#～11#合并煤层应力重分布受上部9#煤层工作面回采影响明显,通过对9#煤层煤柱应力影响扩散角的计算,以下部煤层巷道布置于应力降低区为主要原则对10#～11#合并煤层巷道布置进行了设计.现场监测结果显示,变形量不大,整体支护效果良好.