层状地基土水平抗力比例系数反演的杂交粒子群算法

土的水平抗力比例系数是基坑支护结构变形计算的重要参数,针对层状地基土中水平抗力比例系数反演的多目标优化问题,结合支护结构水平位移实测值和杆系有限元法,提出基于粒子群算法(PSO)的层状地基土水平抗力比例系数反分析法。给出水平抗力比例系数和目标函数精度双控的反演计算收敛条件和水平抗力比例系数最优解稳定条件。在利用基坑工程数值模型验证反演参数准确性基础上,运用工程实例进一步验证杂交粒子群算法(breedPSO)在水平抗力比例系数反演计算中的适用性。对比分析优化方法的计算效率和反演参数的收敛特性。结果表明:杂交粒子群算法具有更高的计算效率和计算精度,为合理反演水平抗力比例系数提供了有效途径。

红层软岩水平抗力系数确定方法探讨

本文分析了现行标准水平抗力系数现场测试方法的异同,考虑室内外试验岩体完整性和尺寸效应,建立采用岩石弹性模量等参数快速确定水平抗力系数的方法,同时依托重庆江北国际机场项目对推导公式进行了验证,并结合8个典型项目进一步印证判断新方法的适用性。研究结果表明:江北机场红层软岩水平抗力系数现场测试值为242.5MPa/m;采用岩石弹性模量等参数确定的水平抗力系数与现场实测值基本一致,为经验值的2.2倍;该计算方法在其它8个工程实例中同样适用。本文建立的计算方法可靠、合理,对工程设计具有参考价值。

软土基坑中水平抗力系数的比例系数反演分析

以原位试验和室内试验结果为基础,结合现场监测数据,并通过PLAXIS 3D有限元建模软件对基坑支护结构进行建模分析,对SMW工法桩基坑支护结构的变形特性及水平抗力系数的比例系数m值进行反演分析,最终得到符合该地区实际情况的土层水平抗力系数的比例系数m值。

考虑时空效应的等效土体水平抗力系数的取值研究

基坑工程设计中土体的水平抗力系数与开挖时间、空间、地质条件和加固条件、开挖土体所处的深度、护坡土体的宽度等密切相关 ,是基坑开挖时间、空间、地层土性条件、加固条件、环境条件等的函数。为便于工程应用 ,本文通过现场试验实测资料的整理 ,并结合程序反分析和理论研究 ,提出了一种等效水平抗力系数Kh 来综合反映土体抵抗变形的能力 ,并建立了被动抗力K的实用计算方法。

用静力触探参数确定地基土水平地基抗力系数的比例系数m值——以天津地区为例

承受水平荷载作用的桩基,规范中常采用m法进行桩基水平承载力的计算,地基土水平地基抗力系数的比例系数m值在规范中根据地基土的状态、类别以表格给出。在地基勘察中,现在广泛采用静力触探试验,直接利用静力触探数据给出比例系数m值,将使桩基设计所用参数更加直接准确。本文利用天津地区地层大量静力触探资料与地基土状态数据,利用统计分析回归方法,总结出地基土的液性指数IL与静力触探参数锥尖阻力qc及摩阻比Rf间的关系式,针对天津的地层土体,给出利用静力触探资料查用m值的表格,为桩基的设计计算提供资料。

一种地基土水平抗力系数的比例系数m的计算方法

m值法是我国用于计算桩基水平承载力最广泛的方法,m值的取值直接影响桩侧土抗力的准确性,不同性质的土的m值的取值范围存在很大差别,m值的确定方法具有重要的工程应用价值。提出一种通过模型试验实测数据反算地基土m值的方法。基于扩底桩的横向加载模型试验,以云南省典型红黏土做为试验用地基土,先假定一个m值,计算桩在地面处的水平位移,将该值与室内模型试验实测的水平位移进行比较,若两者数值相差较大,则重新假定m值进行计算,直至计算出的位置值与实测值之间的误差在可接受范围之内,则所取的m值即为该级荷载下所对应的地基反力比例系数。结果表明,该方法可以获得较准确的地基土m值。

基坑开挖位移及土体水平抗力比例系数的反分析

基坑设计土体参数的正确选取直接影响支护结构的位移和内力计算结果,特别是土体水平抗力比例系数m值对支护结构位移的影响最为显著。结合基坑开挖工程实例,通过材料性状与基坑开挖施工过程的平面有限差分法模拟,模拟计算基坑分布开挖过程结构的水平位移;通过分析诸多土体参数对基坑支护结构水平位移的影响程度,确定杨氏模量作为位移反分析所需获取的参数,构建实测位移与模拟计算位移之间的目标函数,反分析给出各层土的杨氏模量;基于弹性地基梁法推导的m值与杨氏模量的关系,给出反映实际侧向变形特性各层土的m值。研究结果为基坑工程设计参数的合理确定提供了一定理论参考依据,对有效控制基坑位移与变形具有重要的实践意义。

城市轨道交通工程中地基土水平抗力系数的比例系数m值取值的几种确定方法

对岩土工程而言,城市轨道交通工程中地基土水平抗力系数的比例系数m值常用于计算支档构件的内力与变形,在实际计算过程中,m值取值是否合理、准确直接影响计算结果。本文主要谈谈城市轨道交通工程中地基土水平抗力系数m取值的几种方法。

利用旁压试验确定地基土水平抗力系数的比例系数方法探讨

规范常推荐采用m法进行桩基水平承载力的计算,而实际地基勘察中,由于桩基未形成,没有实桩进行单桩水平静载试验。以梧州某堤防工程为例,探讨利用旁压试验参数确定地基土水平抗力系数的比例系数m值3种关系式的合理性,先通过几种关系式将该工程人工杂填土地基中的旁压试验参数转换成m值,然后以现场单桩水平静载试验为参考验证了相关经验关系式所取得m值的合理性,得出其中根据水平基床系数计算所得的m值最接近于水平静载试验所得的m值。可见在该工程中根据旁压试验所得的水平基床系数再计算出的m值最合理。

块石形状尺寸对水平拖曳力系数影响的数值模拟

水平拖曳力系数是研究黄河坝垛水下散抛根石受水流作用的重要力学参数,而水流流速、根石尺寸和根石在水中的仰角对水平拖曳力系数有着不同程度的影响。基于试验数据,应用FLOW-3D数值模拟软件,采用RNGk-ε紊流模型、VOF方法和FAVOR技术模拟水下块体在水流作用下的水平拖曳力。在数值模拟结果验证可靠的前提下,分析块体不同尺寸及其与水流不同夹角对水平拖曳力系数的影响。数值模拟结果表明:当长高比小于等于3.0,水平拖曳力系数随块体长高比增大,先处于波动状态,随后趋于稳定;当长高比大于3.0,水平拖曳力系数随长高比增大而增大;水平拖曳力系数随块体宽高比增大而先增后减,最后保持稳定;水平拖曳力系数随着水流夹角角度增大而先减后增,当夹角为3°时出现最小值。

基坑工程平面竖向弹性地基梁法中土的水平抗力比例系数反分析研究

提出了一种结合Ucode反分析软件和Abaqus有限元分析软件,并根据围护墙实测变形来反分析基坑工程平面竖向弹性地基梁法中土的水平抗力比例系数的方法。重点讨论了反分析的原理和实现流程,给出了反分析过程中迭代控制参数的确定方法及待估参数取值的确定方法。通过参数敏感分析可找到对围护结构变形影响较大的土层,针对起主导作用的土层m值进行反分析,既可提高迭代效率,又能保证反分析结果的准确性。实际工程反分析的结果表明,计算值与实测围护墙变形吻合得很好。在此基础上,根据多个测孔的反分析结果给出了各层土的水平抗力比例系数的建议取值。

嵌岩抗滑桩地基水平抗力系数K值取值的数值模拟研究

弹性地基梁“K”法是抗滑桩桩身内力计算的一种重要方法。针对“K”法中抗滑桩嵌固段岩体地基水平抗力系数K值取值主要采用经验值且随意性较大的问题,基于温克尔弹性地基力学模型,通过数值模拟及统计分析,建立了具有较高拟合度的抗滑桩嵌固段岩体地基水平抗力系数K值与岩体弹性模量和泊松比的函数关系式,并结合具体工程实例,将上述研究成果应用于秣归县谭家湾滑坡抗滑桩的优化设计,降低了工程造价。

承台对桩基础p-y曲线及水平土体抗力系数的影响分析

为了研究承台影响下桩基础p-y曲线以及水平土体抗力系数的变化规律,基于三维快速拉哥朗日分析软件FLAC^(3D),建立了桩-土-承台相互作用模型。通过这一数值模型,对不同承台大小、不同长度的单桩在不同的侧向荷载作用下的情形进行了数值模拟。根据数值模拟的结果,分析了桩侧土体的侧向抗力和桩基础的p-y曲线。结果表明:承台的尺寸大小会影响桩基础p-y曲线的变化规律,引起土体对桩基础的侧向反力的变化;对于不同长度的桩,土体对桩基础的侧向承载能力随着承台尺寸的增大而不断提高,此规律对不同长度的桩都具有适用性;承台会影响单桩的最大侧向抗力的位置,且在达到极限荷载时,承台对土体的影响主要局限在桩体长度的第一个1/4深度区域内;对于无承台的桩基础,除反弯点与桩底端位置外,水平抗力系数基本与K法吻合;随着承台的增大,抗力系数的总体变化趋势不变,但在桩底端处的抗力系数会变为0,与不考虑承台作用时的结果差别较大。研究结果对桩-土-承台系统在侧向荷载作用下的设计提供了一些有价值的参考依据。

地基土水平抗力系数m的取值方法

边坡支护设计中,抗滑桩是最常用的支护方式之一。在抗滑桩的设计计算中,水平抗力系数m是一个非常重要的参数。通过工程实例,对各规范中m的取值范围进行了分析,提出了较为合理的和准确的取值方法。

软土基坑开挖对等效水平抗力系数的影响

基于现场实测挡墙位移,运用有限元软件Midas GTS NX建立了三维模型,使基坑挡墙位移的计算值与实测值逼近,从而计算出各工况下能反映土体变形总体效应的综合参数——等效水平抗力系数K_(h)。结合武汉某深基坑工程的特点,分析了在基坑几何形状不对称、周边荷载分布不对称和被动区土体加固等因素影响下K_(h)值的变化规律。分析结果表明K_(h)值的变化具有显著的三维空间效应,且土体的被动抗力随时间而不断衰减。在基坑施工过程中,考虑时空效应的影响并充分利用土体的被动抗力分布规律,对维持基坑稳定性具有重要意义。

杂填土堤基中桩侧土水平抗力试验研究与分析

为进一步研究杂填土地基中桩侧水平抗力系数的比例系数,了解其对桩基水平承载力的影响及作用,为工程设计提供可靠的数据支持,采用现场水平静载试验及旁压试验,分别对杂填土地基中灌注桩的水平承载力、桩侧水平抗力系数的比例系数(m)、桩的水平变形系数、桩顶水平位移等进行深入研究。研究表明:m值对桩基水平承载力影响显著,杂填土的密实程度直接影响m值的大小,松散杂填土表现出较弱的水平抗力,通过杂填土注浆处理可有效提高桩侧土m值,较加固前提高45%。m值的选用应与实际荷载及位移允许值相适应,对于混凝土灌注桩,当水平位移较大时,则应适当降低m取值。m值对于相同地基的同一根桩并非固定值,与上部结构传递的荷载呈非线性关系。在荷载水平较低时,m值较大。随荷载增加,桩侧杂填土塑性区逐渐扩大而导致m值呈下降趋势。

地基土水平抗力系数的比例系数对单桩水平承载力的影响研究

工程建设中,对单桩水平承载力主要依靠理论计算和工程经验,其结果与实际相差较大。为进一步掌握和应用单桩水平承载力的作用机理,本文针对地基土水平抗力系数的比例系数这一重要参数,通过结合理论计算与工程实践,分析探讨了该参数与单桩水平承载力的关系,为单桩水平承载力的设计与验收提供借鉴。

地基处理后高灵敏度淤泥土中桩的水平抗力试验研究

风机的运行对基础的水平承载力要求较高,而高灵敏度淤泥土不利于风机基础建设,需进行地基处理。本文以旋喷桩地基处理前后的高灵敏度淤泥土为研究对象,通过单桩水平静载试验研究地基处理前后灌注桩及预制方桩水平承载能力及高灵敏度淤泥土的m值,探究旋喷桩地基处理后高灵敏度淤泥土m值随桩顶位移的变化规律。结果表明,高灵敏度淤泥土在经过旋喷桩地基处理后,钻孔灌注桩和预制方桩的水平承载力均有明显提高;高灵敏度淤泥土的m值,对于灌注桩远小于规范建议取值,对于预制方桩接近规范建议取值范围的下限值;旋喷桩地基处理后高灵敏度淤泥土m值随着桩顶位移的增大呈非线性下降的趋势,故应根据桩顶位移限值来选取合理的m值。

软土承载桩地基土水平抗力比例系数取值研究

水平承载桩位移内力计算时,m法中的地基土水平抗力比例系数m随地基土的种类及其性质、桩基位移等多种因素而变化,现行规范对m值的建议取值具有较大的主观性和不确定性。为了给软土地区工程建设提供参考,以上海典型软弱土层为研究对象,通过平面m法计算水平受荷单桩的位移、内力,并与Plaxis有限元模型模拟结果行对比分析,确定m的合理取值,并建立了m值与土体压缩模量和桩身位移的相关关系式。研究结果表明:当桩基受水平荷载时,在地基土性质相同的情况下,m取值与桩基的水平位移有关,桩身水平位移越小m取值越大,桩身水平位移越大m取值越小;m值与土体压缩特性密切相关,表现为桩基位移相同时,土体压缩模量越大m取值越大,土体压缩模量越小m取值越小。

桩周土水平抗力比例系数的模型试验测定

桩周土水平抗力比例系数m值是影响桩基水平承载力的重要因素,其取值是一个极其复杂的难题。文章介绍了土工箱设计思路,通过在土工箱中对模型桩进行水平静载试验,根据试验得到的水平荷载与水平位移曲线,结合相关规范,求出该模型桩的水平抗力比例系数m值,为桩基在模型试验研究中的桩周土水平抗力比例系数m值的试验测定提供了参考。